Практикум по дисциплине «теория автоматического управления» для студентов направлений 550200, 651900 «Автоматизация и управление»

Цель работы

Изучение временных характеристик типовых звеньев. Исследование временных характеристик при изменении параметров этих звеньев.

Литература

1. [1] стр. 56–58;
2. [2] стр. 43–47, 65–88.

Порядок выполнения работы

1. 
   Используя программные средства моделирующего пакета Simulink, собрать структурную схему инерционного звена, введя координату состояния по каноническому правилу Коши: . Установить параметры этого звена равными k₁, T₁ заданного варианта.
   
2. 
   Собрать схему инерционного звена, заданного передаточной функцией с такими же параметрами k₁, T₁, используя блок Transfer Fcn.
   
3. 
   Объединить входы двух схем. Используя блок Step, подать единичный ступенчатый сигнал на объединенный вход. Объединить выходы обеих систем, используя блок Mux и блок Scope, предназначенный для наблюдения временных зависимостей. Схема моделирования в приложении Simulink представлена на рис.3.1.
   

Рис.3.1. Схема для выполнения лабораторной работы в приложении Simulink.

4. 
   Наблюдать переходный процесс на выходе обеих схем. Сравнить переходные характеристики двух схем.
   
5. 
   Изменить параметры второй схемы, положив согласно варианту
   

а) k = k₂, T = T₁,
б) k = k₁, T = T₂.

6. 
   Сравнить переходные характеристики схем для двух вариантов. Зарисовать результаты сравнения переходных характеристик.
   
7. 
   Собрать структурную схему колебательного звена, вводя координаты состояния по каноническому правилу Коши: . Установить параметры этого звена равными k, T₁, ₁ заданного варианта.
   
8. 
   Собрать схему колебательного звена, заданного передаточной функцией с такими же параметрами k, T₁, ₁.
   
9. 
   Объединить входы и выходы двух полученных схем. Подать единичный ступенчатый сигнал 1(t) на объединенный вход. Наблюдать переходный процесс. Сравнить переходные характеристики двух схем.
   
10. 
    Изменить параметры второй схемы, положив согласно варианту:
    

а) T = T₁,  = ₂, б) T = T₂,  = ₁.

11. 
    Сравнить переходные характеристики схем для двух вариантов. Зарисовать в отчет переходные характеристики колебательных звеньев с различными параметрами.
    

Для моделирования выбрать метод симуляции с фиксированным шагом, время моделирования принять 4max(T₁, T₂) с; шаг 0,01с.
Содержательная часть отчета должна включать в себя: структурные схемы инерционного и колебательного звеньев, графики переходных типовых звеньев с различными параметрами. На переходных характеристиках необходимо подписать значение изменяемого параметра.