Лабораторные работы по курсу "Базы данных и знаний"

4. Содержание отчета
1. Титульный лист
2. Формулировка цели работы.
3. Краткие теоретические сведения о фильтрах с конечной (FIR) и бесконечной (IIR) импульсными характеристиками, о квантовании сигналов по уровню, о процедурах уменьшения погрешностей при квантовании сигналов.
4. Результаты испытания FIR фильтров, для трех форм задания коэффициентов.
5. Результаты испытания IIR фильтров, для трех форм задания коэффициентов.
6. Сравнительные характеристики FIR и IIR фильтров
7. Выводы


6. Исходные данные для выполнения лабораторной работы

Полосовой фильтр Таблица 1

№	Fs	F stop1	F pass1	F pass2	F stop2	A stop1	A pass	A stop2
1	50000	8000	10000	12000	14000	-60	1	-80
2	60000	10000	12000	16000	20000	-80	1	-80
3	60000	8000	12000	16000	22000	-80	1	-60
4	60000	4000	12000	16000	26000	-60	1	-60
5	70000	10000	12000	16000	18000	-60	1	-60
6	80000	8000	9000	10000	11000	-80	1	-80
7	80000	10000	15000	25000	30000	-40	1	-40
8	100000	50000	60000	70000	80000	-60	1	-60
9	40000	10000	11000	15000	16000	-80	1	-80
10	50000	12000	15000	20000	23000	-40	1	-40
11	50000	13000	15000	20000	22000	-40	1	-40
12	50000	14000	15000	20000	21000	-40	1	-40
13	50000	14000	15000	20000	21000	-80	1	-80
14	70000	18000	20000	30000	32000	-80	1	-80
15	70000	18000	21000	29000	32000	-80	1	-80
16	70000	18000	22000	28000	32000	-80	1	-80
17	200000	40000	50000	60000	70000	-60	1	-60
18	200000	45000	50000	60000	65000	-60	1	-60
19	200000	46000	50000	60000	66000	-60	1	-60
20	200000	47000	50000	60000	63000	-60	1	-60
21	200000	47000	50000	60000	65000	-60	1	-60
22	100000	20000	21000	22000	23000	-60	1	-60
23	100000	19000	21000	22000	24000	-60	1	-60
24	100000	18000	21000	22000	25000	-60	1	-60
25	50000	5000	7000	8000	10000	-80	1	-80
26	50000	6000	7000	8000	9000	-80	1	-80

Лабораторная работа № 6
Исследование переходных процессов в дискретных динамических звеньях


Цель работы: Исследовать переходные динамические процессы в дискретных динамических звеньях


Ход работы
В данной лабораторной работе произведем исследование переходных процессов в динамических звеньях
Исследование будем производить для дискретных звеньев с передаточными функциями

1. 
   3.
   
2. 
   4.
   

Причем длительность пульсирующего генератора не должна превышать 10%
Исследование будем производить для различных значений a и b.
Схема исследования приведена на рис.1



Рис.1. Схема исследования
Порядок выполнения работы

1. 
   Постройте в Matlab схему содержащую все четыре примера передаточных функций дискретных звеньев как показано на рис.2.
   

Рис. 2.

2. 
   Настройте входные сигналы следующим образом
   

3. 
   Получите графики на осциллографе каждого из звена в отдельности и на одном осциллографе все графики сразу.
   

Задание.

1. 
   Получить графики переходных функций дискретных звеньев изменяя значения а и b в интервале [-1; 1]
   
2. 
   Дать характеристическое описание всех выходных сигналов
   

Лабораторная работа № 7
Формализация элементов ЦСАУ


Цель работы: исследовать процессы в дискретной системе. Оценить влияние периода квантования по времени на динамические характеристики системы.


Ход работы

1. 
   Собрать схему как показано на рисунке:
   

Схема исследований

2. 
   Указать период квантования Т=0,01.
   
3. 
   Снять показания кривых со всех осциллографов.
   

4. 
   Изменяя период квантования сигнала Т получить графики на выходе системы и на осциллографах 1 и 2.
   

Т=0,01

Т=0,1

Т=1

5. 
   Провести 8-10 измерений с разными периодами квантования.
   
6. 
   Сравнить полученные результаты, проанализировав осциллограммы при разных значениях периода квантования. Сделать соответствующие выводы.
   

Лабораторная работа № 8
Определение параметров цифровых корректирующих устройств


1. Цель работы:
1. Получение навыков построения желаемых и располагаемых частотных характеристик цифровых систем в функции псевдочастоты.
2. Определение параметров дискретных корректирующих устройств.
3. Моделирование цифровых систем в пакетах Simulink и Control System Toolbox.


2. Постановка задачи
Системы управления с ЦВМ, так же как и непрерывные системы, должны обладать определёнными качественными показателями (запасом устойчивости, точностью, быстродействием). Преимущественным способом обеспечения требуемых динамических свойств таких систем является использование дискретной коррекции, реализуемой путём выбора алгоритма работы ЦВМ. Применение дискретной коррекции по сравнению с непрерывными корректирующими цепями позволяет более точно реализовать желаемый закон управления, упростить перестройку параметров или даже структуры корректирующего устройства при изменении условий работы системы.
Одна из возможных структурных схем системы управления с ЦВМ при введении дискретной коррекции представлена на рис.1. Для этой структурной схемы дискретная передаточная функция разомкнутого контура системы имеет вид
,
где – дискретная передаточная функция приведенной непрерывной части системы с учетом экстраполятора нулевого порядка – коэффициенты передачи линеаризованных АЦП и ЦАП.
Если известна желаемая дискретная передаточная функция разомкнутого контура системы , то из условия можно определить дискретную передаточную функцию ЦВМ:
. (1)

Рис.1. Структурная схема одноконтурной замкнутой цифровой системы

В данной лабораторной работе объектом регулирования является двигатель постоянного тока независимого возбуждения. За выходную координату объекта регулирования принято перемещение и не учитывается электромагнитная постоянная времени. В этом случае передаточная функция двигателя описывается интегрирующим звеном второго порядка

, (2)
где – коэффициент передачи, выраженный в мм/В. Перейдём от непрерывной передаточной функции объекта регулирования к z-передаточной функции. Зададимся интервалом дискретности , введём запоминающий элемент нулевого порядка. При принятых положениях выражение (2) запишется в следующем виде
, (3)
где K = – общий коэффициент разомкнутого контура управления.
Определим частотные характеристики приведённой непрерывной части. Для этого с помощью преобразования

перейдём на W плоскость, а затем в полученном выражении осуществим подстановку
,
где – абсолютная псевдочастота.
В результате выполненных преобразований получим частотную характеристику приведенной непрерывной части в функции абсолютной псевдочастоты
. (4)
Известно, что псевдочастота связана с круговой частотой соотношением
.
При частотные характеристики непрерывной системы в функции круговой частоты и приведённой системы в функции абсолютной псевдочастоты практически совпадают. На рис.2 в пакете Control System Toolbox приведены логарифмические частотные характеристики непрерывной части располагаемой системы в функции круговой частоты, построенные по выражению (2), и частотные характеристики дискретной системы в функции абсолютной псевдочастоты , построенные по выражению (4). Как видно из этого рисунка в области средних частот логарифмические амплитудно-частотные характеристики совпадают, что свидетельствует о правильном выборе параметра .