МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ I НАУКИ УКРАЇНИ
ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Факультет інформаційних технологій
Кафедра «Біомедична інженерія»
«ОСНОВИ ТЕОРІЇ КЕРУВАННЯ В СИСТЕМАХ»
для здобувачів ступеня вищої освіти «Бакалавр»
зі спеціальності 156 «Біомедична інженерія»
ПРАКТИЧНА РОБОТА № _4_
на тему:
ДОСЛІДЖЕННЯ СТІЙКОСТІ САК ЗА ЧАСТОТНИМИ КРИТЕРІЯМИ
Варіант № 15
З В І Т
Студент групи БМІ – 20 _____________ Морозов.А.А.
(підпис) (прізвище)
Службові примітки: Практична робота захищена
____________________ з оцінкою _______
____________________
____________________
Підпис викладача: _________
Маріуполь, 2020 р.
Мета: набуття навичок побудови й аналізу частотних характеристик САК за допомогою ПК МВТУ. Вивчення частотних характеристик типових динамічних ланок САК.
Завдання та порядок виконання
Побудова моделі для аперіодичної ланки
Ввела на вільне місце схемного вікна блок синусоїдального сигналу, аперіодичної ланки та осцилографа. Встановили параметри аперіодичної ланки за варіантом К- 0,5; Т-0,2.Додатково ввели два блоки збереження сигналів в пам’яті, та замінили їх назви на Вхід та Вихід, та з’єднали їх з сигналом аперіодичної ланки. (Рис 1.1)
Рисунок 1.1 – Побудована модель
Побудова частотних характеристик аперіодичної ланки.
Ініціювати модель, натиснувши інструмент Старт, вибираємо команду анализ потім Частотний анализ та виводимо вікно Параметры частотного анализа. Заповнила вікно частотного аналізу за зразком. Початкову частоту аналізу вибрати 1e-3(0,001) в рад/с, кінцеву частоту 1е3 (1000), кількість точок 250. (Десяткові розряди відділяють крапкою!) Розділ Приращение Якобиана – не змінювала. В області Создать окно вибрала Характеристик. Після цього на екрані з’явиться вікно частотних характеристик ЛАХ і ФЧХ, а у вікні Параметры частотного анализа з’явиться нижня частина. Ввела в розділ опису точок вводу й характеристик два записи, двічі натиснути кнопку зі значком додавання записів. У перший рядок колонки Входы ввела позначення Вхід. У колонку Выходы ввела назву блоку пам’яті Вихід. У колонку Характеристика ввела в перший рядок – ЛАХ, у другий – ФЧХ. Виконаними діями задаються параметри частотних характеристик. Після цього можна приступати безпосередньо до виводу характеристик та їх аналізу. (Рис 1.2)
Рисунок 1.2 – Вікно Параметры частотного анализа
Натиснула на кнопку расчет. Проаналізувавши одержаний графік. Вивела вікно Свойства й ввела заголовки ЛАЧХ, ФЧХ аперіодичної ланки. (Рис.1.3)
Рисунок 1.3 – ЛАЧХ та ФЧХ графіки
Висновок: графіки ЛАЧХ та ФЧХ прагне по здвигу фази до 0.
У розділі Создать окно натиснула на клавішу Годографов, Заповнила розділ опису точок вводу й виводу і назву характеристики, відповідно Вхід та Вихід та характеристику Найквиста, та натискаємо кнопку Расчет. ( Рис. 1.4 –1.5)
Рисунок 1.4 – Параметри частотного аналізу Годографов
Рисунок 1.5 – АФХЧ аперіодичної ланки
Висновок: аперіодична ланка АФХЧ набирає потужності та стримиться до 0, а після набирає та зростає.
Дослідження залежності частотних характеристик аперіодичної ланки від її параметрів.
Побудувала структурну схему, що складається з синусоїдального сигналу і послідовно ввімкнутих трьох аперіодичних ланок. Між усіма ланками й між блоком сигналу та першою ланкою вставила блоки в пам’ять. Ввела найменування блоків, як то: Вхід, Вихід 1, Вихід 2, Вихід 3. Встановила параметри ланок для першої ланки К-0,5; Т-0,2. Для другої ланки К-0,7; Т- 0,4. Для третьої ланки К-0,9; Т- 0,6 та ініціювала модель. ( Рис. 2.1)
Рисунок 2.1 – Модель
Вивела вікно Параметры частотного анализа, встановила нижню частоту 1E-3, верхню частоту 1E3 а кількість точок – 100.Створила вікно характеристик. У вікні характеристик ввела шість характеристик між відповідними блоками В память – три ЛАХ і три ФЧХ. Характеристики вивели між точками Вхід - Вихід 1; Вихід 1 - Вихід 2; Вихід 2 - Вихід 3. (Рис.2.2)
Рисунок 2.2 – Ввод параметрів
Натиснула кнопку Расчет, та зарисовуємо получені графіки у звіт. ( Рис.2.3)
Рисунок 2.3 – Сімейство графіків ЛАХ, ФЧХ
Висновок: Усі графіки сімейств ЛАХ та ФЧХ прагнуть до 0
Розглянемо віддільно графики ЛАХ и ФЧХ (рис.2.4-2.5)
Рисунок 2.4 – Сімейство графіків ЛАХ
Рисунок 2.5 – Сімейство графіків ФЧХ
Висновок: навчился будувати, та розглянула аналіз частотних характеристик САК за допомогою ПК МВТУ. Вивчила частотні характеристики типових динамічних ланок САК.