2.2. Порядок выполнения работы

Перед началом работы следует получить у преподавателя номер варианта параметров исследуемых типовых звеньев.

1. Исследование основных характеристик интегрирующего звена

а) Определение при первом значении постоянной времени звена Т₁. В пакете расширенияSimulinkсоздайте динамическую структуру, соответствующую подаче ступенчатой функции с коэффициентомна вход исследуемого звена. Для задания передаточной функции звена используйте блокIntegrator, находящийся в группе блоковSimulink, подгруппеContinuous,задайте требуемые значения параметров (табл. 2.1.). В параметрах моделирования задайте время моделирования не менее 5Т. Проведите имитационное моделирование, получите на экране график переходной функции и напечатайте его.

б) Определение при втором значении постоянной времени звена Т₂. Отредактируйте значения параметров исследуемого звена и повторите моделирование. Нанесите на полученный в предыдущем пункте график новые значения переходной функции в узловых точках, постройте график.

в) Определение при третьем значении постоянной времени звена Т₃. Выполните п. 1,б.

Построить три переходные функции интегрирующего звена на одном графике с помощью оператора plot.

г) Определение частотных характеристик при различных значениях параметров. Постройте и распечатайте ЛЧХ исследуемого звена.

2. Исследование основных характеристик апериодического звена первого порядка

а) Определение при отрицательных начальных условиях. В пакете расширенияSimulinkсоздайте динамическую структуру двигателя как апериодического звена 1-го порядка при подаче ступенчатого напряжения(табл. 2.2.) на вход исследуемого звена, задайте требуемые значения параметров. Для задания передаточной функции звена с начальными условиями используйте блокTransfer Fcn (with initial states), находящийся в дополнительной группе блоковSimulink Extras, подгруппеAdditional Linear. В параметрах моделирования задайте время моделирования не менее 5Т. Проведите имитационное моделирование, получите на экране график переходной функции скорости двигателя ω(t) и напечатайте его. Отрицательные начальные условия соответствуют значениюсо знаком "минус" (табл. 2.2).

б) Определение при положительных начальных условиях. Отредактируйте значения параметров исследуемого звена и повторите моделирование. Нанесите на полученный в предыдущем пункте график новые значения переходной функции в узловых точках, постройте график.

в) Определение при нулевых начальных условиях. Выполните п. 2,б.

Построить три переходные функции апериодического звена при различных начальных условиях на одном графике с помощью оператора plot.

г) Определение частотных характеристик при номинальных значениях параметров. Постройте и распечатайте ЛЧХ и АФХ исследуемого звена. На полученной ЛАХ постройте асимптотическую ЛАХ, определите ошибку сопряжения.

3. Исследование основных характеристик реального дифференцирующего звена (RC-цепи). Задайте на входе ступенчатую функцию(табл. 2.2).

а) Определение при номинальных значениях параметров. Выполните п. 1,а при, задав время моделирования не менее.

б) Определение при увеличенной постоянной времени. Выполните п. 1,б.

Построить две переходные функции реального дифференцирующего звена при различных значениях постоянной времени на одном графике с помощью оператора plot.

в) Определение частотных характеристик при номинальных значениях параметров. Отредактируйте значения параметров исследуемого звена и выполните п. 1,г.

г) Определение частотных характеристик при увеличенной постоянной времени. Отредактируйте значения параметров исследуемого звена и получите на экране требуемые частотные характеристики. Используя их, нанесите на полученные в предыдущем пункте графики новые значения характеристик в узловых точках, постройте графики.

4. Исследование основных характеристик колебательного звена

а) Определение при отрицательных начальных условиях и. Выполните п. 2,а. Отрицательные начальные условия выбираются из табл. 2.2 для положенияи скоростисо знаком "минус".

б) Определение при положительных начальных условиях и. Выполните п. 2,б.

в) Определение при нулевых начальных условиях и. Выполните п.2,б.

г) Определение при нулевых начальных условиях и. Выполните п. 2,а.

д) Определение при нулевых начальных условиях и. Выполните п. 2,б.

е) Определение при нулевых начальных условиях и при удвоенном, положив, где. Выполните п. 2,б.

Построить четыре переходные функции звена второго порядка при различных значениях коэффициента демпфирования на одном графике с помощью оператора plot.

ж) Определение частотных характеристик при . Выполните п. 2,г.

з) Определение частотных характеристик при удвоенном . Выполните п. 2,г, положив, где.

5. Исследование основных характеристик пропорционально-интегрального звена. Задайте на входе единичный ступенчатый сигнал.

а) Определение при номинальных значениях параметров. Выполните п. 1,а при(значение параметров звена взять из табл. 2.2. дляRC-цепи), задав время моделирования не менее.

б) Определение при увеличенной постоянной времени. Выполните п. 1,б.

в) Определение частотных характеристик при номинальных значениях параметров. Отредактируйте значения параметров исследуемого звена и выполните п. 2,г.

г) Определение частотных характеристик при увеличенной постоянной времени. Отредактируйте значения параметров исследуемого звена и выполните п. 3,г.