Методические указания по выполнению лабораторных занятий по дисциплине «автоматизация технологических процессов»

 
 
 

---

Лабораторные занятия № 4 и 5 
Временные характеристики динамических систем в программном 
комплексе MATLAB (часть 1) 
 
Изучение методики проведения исследований моделей объектов САУ в 
интегрированной среде MATLAB / Simulink. Приобретение навыков 
проведения исследований путём определения временных и частотных 
характеристик типовых звеньев систем автоматического управления. 
Изучение динамических свойств типовых звеньев: 
апериодических звеньев 1-го и 2-го порядков, колебательного, 
идеального и реального интегрирующих и дифференцирующих звеньев, 
звена чистого запаздывания, неминимально - фазового звена. 
Подготовка к работе
Для успешного выполнения лабораторной работы необходимо 
изучить следующие вопросы теоретического раздела курса ТАУ: временные 
и частотные характеристики звеньев и систем автоматического управления, 
типовые динамические звенья. 
Вопросы для самопроверки
1. Дайте определение передаточной функции, переходной 
характеристики, импульсной переходной характеристики. Что такое АЧХ, 
ФЧХ, АФХ, ЛАЧХ,ЛФЧХ ? 
2. Как связаны между собой передаточная функция, переходная и 
импульсная переходная характеристики ? 
3. Как определить K и T апериодического звена первого порядка по 
переходной и импульсной переходной характеристикам ? 
4. Как определить K, T и ξ колебательного звена по ЛАЧХ ? 
5. Как изменяется переходная характеристика колебательного звена 
при изменении ξ в интервале 0 ≤ ξ ≤ 1 ? 
6. Приведите графики АФХ колебательного и апериодического звеньев 
второго порядка и объясните их различие. 
7. Постройте переходную характеристику апериодического звена с 
передаточной функцией W(p)=K/(Tp+1), где K численно равен Вашему 
порядковому номеру в журнале группы, а T=0,1*K.

---

8. Постройте импульсную характеристику апериодического звена 
первого порядка с теми же динамическими параметрами. 
9. Приведите примеры объектов, математическое описание которых 
имеет форму передаточных функций звена чистого запаздывания, 
интегрирующих и дифференцирующих звеньев. 
10. При каких условиях реальные интегрирующие и 
дифференцирующие звенья можно считать идеальными ? 
11. Реальное дифференцирующее звено с передаточной функцией 
W(p)=K*p/(Tp+1) имеет следующие значения параметров: K=8, T=0,1*K. 
Постройте графики динамических характеристик: h(t), АЧХ, ФЧХ, АФХ, 
ЛАЧХ, ЛФЧХ. 
12. Для интегрирующего звена с передаточной функцией W(p)=K/p 
примите значение передаточного коэффициента K численно равным Вашему 
порядковому номеру в журнале группы и постройте следующие 
динамические характеристики: 
• переходную характеристику; 
• амплитудно- и фазо-частотную характеристики; 
• амплитудно-фазовую характеристику; 
• ЛАЧХ и ЛФЧХ.