МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ
КАЗАХСТАН «АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ
ИМЕНИ ГУМАРБЕКА ДАУКЕЕВА»
Некоммерческое акционерное общество
Кафедра «Космической инженерии»
Лабораторная работа №3
По дисциплине: «Системы управления космическими летательными аппаратами»
На тему: «Частотные характеристики динамических звеньев»
Специальность: «6В07111- Космическая техника и технологии»______ _____
Выполнила: Абаев А.Е. Группа: КТТк 19-1
Принял: Аден А. Е. _________ _____
_______________ ____________ «_____» _______________2022г
(оценка) (подпись)
Алматы 2022
Содержание
Введение
Целью лабораторной работы является изучить частотные характеристики типовых динамических звеньев с использованием моделирования MatLab Simulink. Нужно определить влияние коэффициентов, входящих в описание каждого звена, на параметры ЛАЧХ и ЛФЧХ.
1 Индивидуальная задача и решение задачи
С помощью пакета MatLab построить ЛЧХ каждого типового звена (см. табл. лабораторной работы № 1).
Определить влияние коэффициентов, входящих в описание каждого звена, параметры ЛАЧХ и ЛФЧХ, в том числе:
– как меняется ширина асимптотических участков ЛАЧХ и ЛФЧХ;
– как меняется положение точек пересечения осей ЛАЧХ.
1
|
Название звена
|
ПФ звена
|
1
|
Интегрирующее
|
|
2
|
Дифференцирующее
|
|
3
|
Усилительное (безынерционное)
|
|
4
|
Апериодическое 1-го порядка (инерционное)
|
|
5
|
Апериодическое 2-го порядка (все корни вещественные)
|
|
6
|
Kолебательное
|
|
7
|
Kонсервативное
|
|
8
|
Интегрирующее с запаздыванием (реальное интегрирующее)
|
|
9
|
Дифференцирующее с запаздыванием (реальное дифференцирующее)
|
|
10
|
Форсирующее
|
|
11
|
Изодромное
|
|
1 Интегрирующее звено
>> w=tf([10],[1 0])
>> w1=tf([15],[1 0])
>> w2=tf([5.5], [1 0])
>> bode(w,w1,w2)
Рисунок 1 – Результат
Вывод: ЛАЧХ асимптотических участков не наблюдается, амплитуда прямо пропорциональна коэффициенту K.
2 Дифференцирующее звено
>> w=tf([10],[1])
>> w1=tf([5],[1])
>> w2=tf([5.5],[1])
>> bode(w,w1,w2)
Рисунок 2 –Результат
Вывод: коээфициент усиления K прямо пропорционален амплитуде ЛАЧХ.
3 Усилительное (безынерционное) звено
>> w=tf([2.5])
>> w1=tf([5])
>> w2=tf([10])
>> bode(w,w1,w2)
Рисунок 3 – Результат
Вывод: Идеализация апериодического звена первого порядка с небольшой постоянной времени, которой можно пренебречь.
4 Апериодическое 1 - го порядка (инерционное) звено
>> w=tf([5.5],[0.7 1])
>> w1=tf([10],[0.7 1])
>> w2=tf([15],[0.7 1])
>> bode(w,w1,w2)
Рисунок 4 – Изменение усилительного параметра K
Вывод: При изменении усилительного параметра K ширина участков ЛАЧХ и ЛФЧХ не изменяется.
>> w=tf([4],[0.3 1])
>> w1=tf([4],[0.6 1])
>> w2=tf([4],[0.9 1])
>> bode(w,w1,w2)
Рисунок 5 – Изменение параметра T
Вывод: При изменении коэффициента T оно зависит от ширины участков ЛАЧХ и ЛФЧХ.
5 Апериодическое 2 - го порядка (все корни вещественные) звено
>> w=tf([4],[0.25 3 1])
>> w1=tf([8],[0.25 3 1])
>> w2=tf([12],[0.25 3 1])
>> bode(w,w1,w2)
Рисунок 6 – Изменение усилительного параметра K
Вывод: При изменении усилительного коэффициента K ширина асимптотических ЛАЧХ и ЛФЧХ не изменилось.
Изменение коэффициента T2
>> w=tf([8],[0.3^2 2.5 1])
>> w1=tf([8],[0.6^2 2.5 1])
>> w2=tf([8],[0.9^2 2.5 1])
>> bode(w,w1,w2)
Рисунок 7 – Результат при изменении коэффициента T2
Вывод: При изменении коэффицента T2 частота ЛАЧХ и ЛФЧХ прямо пропорционален.
Изменение коэффициента T1
>> w=tf([8],[0.6^2 4 1])
>> w1=tf([8],[0.6^2 8 1])
>> w2=tf([8],[0.6^2 12 1])
>> bode(w,w1,w2)
Рисунок 8 - Результат при изменении коэффициента T1
Вывод: При изменении коэффицента Т ширина участка ЛАЧХ и ЛФЧХ увеличились.
6 Kолебательное звено
>> w=tf([5.5],[0.6 0.4 1])
>> w1=tf([10],[0.6 0.4 1])
>> w2=tf([15],[0.6 0.4 1])
>> bode(w,w1,w2)
Рисунок 9 – Результат при изменении коэффицента усиления K
Вывод: При изменении усилительного коэффициента K ширина ЛАЧХ и ЛФЧХ не изменилось.
Изменение коэффицента T2
>> w=tf([5],[0.3^2 0.4 1])
>> w1=tf([5],[0.6^2 0.4 1])
>> w2=tf([5],[0.9^2 0.4 1])
>> bode(w,w1,w2)
Рисунок 10 – Результат изменение параметра Т2
Вывод: При изменении параметра Т ширина участка ЛАЧХ и ЛФЧХ увеличивается.
7 Kонсервативное звено
>> w=tf([2.5],[0.3^2 0 1])
>> w1=tf([5],[0.3^2 0 1])
>> w2=tf([10],[0.3^2 0 1])
>> bode(w,w1,w2)
Рисунок 11 – Результат при изменении усилительного коэффициента
Вывод: При изменении усилительного коэффициента K ширина участка не изменилось.
Изменение коэффициента T
>> w=tf([5],[0.3^2 0 1])
>> w1=tf([5],[0.6^2 0 1])
>> w2=tf([5],[0.9^2 0 1])
>> bode(w,w1,w2)
Рисунок 12 – Изменение коэффициента T
Вывод: При изменении коэффицента T влияет на изменение широты.
8 Интегрирующее с запаздыванием (реальное интегрирующее) звено
>> w=tf([5],[2 1 0])
>> w1=tf([10],[2 1 0])
>> w2=tf([2.5],[2 1 0])
>> bode(w,w1,w2)
Рисунок 13 – изменение усилительного параметра
Вывод: коэффицент усиления пропорцианален амплитуде ЛАЧХ.
>> w=tf([5],[2 1 0])
>> w1=tf([5],[4 1 0])
>> w2=tf([5],[8 1 0])
>> bode(w,w1,w2)
Рисунок 14 – Изменение параметра T
9 Дифференцирующее с запаздыванием (реальное дифференцирующее) звено
>> w=tf([5.5 0],[0.3 1])
>> w1=tf([10 0],[0.3 1])
>> w2=tf([15 0],[0.3 1])
>> bode(w,w1,w2)
Рисунок 15 – результат после изменение параметра усиления
Вывод: Как показано в графике после увеличении и уменьшении усилительного параметра K, прямо пропорционален амплитуде ЛАЧХ.
Изменение параметра T
>> w=tf([4 0],[0.3 1])
>> w1=tf([4 0],[0.6 1])
>> w2=tf([4 0],[0.9 1])
>> bode(w,w1,w2)
Рисунок 16 – Результат после изменение параметра T
Вывод: как видно при изменении параметра T обратно пропорционален амплитуде ЛАЧХ и ЛФЧХ.
10 Изодромное звено
>> w=tf([5.5*0.8 5.5],[1 0])
>> w1=tf([10*0.8 10],[1 0])
>> w2=tf([15*0.8 15],[1 0])
>> bode(w,w1,w2)
Рисунок 17 – при изменении усилительного параметра
Вывод: При изменении коэффицента ширина асимптотических участков не изменилось.
Изменение параметра T
>> w=tf([6*0.3 6],[1 0])
>> w1=tf([6*0.6 6],[1 0])
>> w2=tf([6*0.9 6],[1 0])
>> bode(w,w1,w2)
Рисунок 18 – результат при изменении параметра T
Вывод: При изменении параметра T фаза ЛФЧХ прямо пропорционально.
11 Форсирующее звено
>> w=tf([5*0.8 5])
>> w1=tf([10*0.8 10])
>> w2=tf([2.5*0.8 2.5])
>> bode(w,w1,w2)
Рисунок 19 – Результат при изменении коэффициента K
Изменение параметра T
>> w=tf([5*0.4 5])
>> w1=tf([5*0.8 5])
>> w2=tf([5*0.16 5])
>> bode(w,w1,w2)
Рисунок 20 – Результат при изменении коэффицента T
Заключение
В данной лабораторной работе изучили частотные типовые характеристики динамических звеньев. Были построены диаграмма боде. Определили влияние коэффициентов, входящих в описание каждого звена, на параметры ЛАЧХ и ЛФЧХ.
Достарыңызбен бөлісу: |