Построение, преобразование и исследование структурных схем
Построение структурной схемы в программном пакете Fantech. Формы представления сложных динамических звеньев и овладение навыками преобразования передаточных функций сложных динамических звеньев из одной формы в другую. Выбор структурной схемы устройства.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.12.2015 |
| Размер файла | 179,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru//
Размещено на http://www.allbest.ru//
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра «Автоматизация производственных процессов»
Лабораторная работа №1
«Построение, преобразование и исследование структурных схем»
Выполнили: студенты группы УЭЛ3-1
Булев Г.А. Домбровский Д.
Проверил: ст. преподаватель
Обухова Е.Н.
Ростов-на-Дону 2015г
Цель работы
- получение навыков преобразования структурных схем;
- изучение форм представления сложных динамических звеньев и овладение навыками преобразования передаточных функций сложных динамических звеньев из одной формы в другую;
- освоение основных возможностей пакета Fantech;
- закрепление полученных из лекционного материала знаний.
Содержание работы
1. Выбор структурной схемы и передаточных функций по варианту.
2.Преобразование структурной схемы, используя основные правила переносов узлов и сумматоров через звенья, в ручную и получения эквивалентной передаточной функции.
3.Построение структурной схемы в программном пакете Fantech, получение эквивалентной передаточной функции и корневых характеристик исследуемой схемы.
4. Сравнение передаточной функции, полученной вручную с передаточной функцией, полученной в программном пакете Fantech.
Ход работы
Исходные данные.
Вариант №14
Структурная схема условного объекта управления (УОУ) изображена
Размещено на http://www.allbest.ru//
Размещено на http://www.allbest.ru//
Рисунок 1- Структурная схема
структурный fantech передаточный функция
Выражения для передаточных функций исходных типовых звеньев:
- Пропорционально-дифференцирующее звено I-го порядка;
-Пропорциональное звено;
- Колебательное звено;
- Дифференцирующее звено;
- Апериодическое звено;
- Интегрирующее звено.
Структурное преобразование схемы УОУ
С помощью эквивалентных преобразований приведем исходную структурную схему к виду, удобному для прямого математического описания.
Размещено на http://www.allbest.ru//
Размещено на http://www.allbest.ru//
Свернем последовательно соединенные звенья W1 и W2 в эквивалентное звено, в виде произведения W1,2=W1W2:
Свернем обратную отрицательную связь в эквивалентную передаточную функцию: и объединим два рядом расположенных сумматора в один сумматор:
Размещено на http://www.allbest.ru//
Размещено на http://www.allbest.ru//
Преобразуем схему путем переноса узла вперёд:
Размещено на http://www.allbest.ru//
Размещено на http://www.allbest.ru//
Свернем последовательно соединенные звенья W3 и W4 и звенья иW6 в эквивалентное звено, в виде произведения W3,4=W3W4 иW6 :
Свернем обратную отрицательную связь в эквивалентную передаточную функцию: :
Свернем последовательно соединенные звенья и получим
Свернем обратную отрицательную связь в эквивалентную передаточную функцию
Получим конечную схему:
Подставим в передаточные функции типовые звенья:
Анализ объекта управления в программном пакете «FANTECH»
Структурная схема модели объекта управления
Рисунок 2. - Структурная схема, реализованная в программном пакете «FANTECH»
Выводы
Структурная схема показывает, из каких динамических звеньев состоит САУ и как они взаимосвязаны между собой. На структурных схемах звенья условно изображаются прямоугольниками, внутри которых записываются их передаточные функции.Соединения между звеньями выполняются прямыми линиями со стрелками, указывающими направление передачи воздействий.
Структурную схему любой сложности путем последовательных преобразований можно привести к эквивалентному динамическому звену. Эквивалентное звено тождественно равно исходной схеме, если оно определяет прежнюю зависимость выходных координат от входных, что и было доказано путем построения структурной схемы в пакете «FANTECH» и получения эквивалентного звена, передаточная функция которого совпадает с передаточной функцией, рассчитанной в ручную.
Преобразование структурной схемы осуществляется на основании определенных правил замены типовых соединений звеньев эквивалентным звеном. Прежде всего, каждое имеющееся в схеме типовое соединение звеньев (последовательное, параллельное и звено, охваченное обратной связью) заменяется эквивалентным звеном. При необходимости применяются правила переноса элементов структурной схемы - сумматоров или узлов связи по определенным правилам.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Элементы структурной схемы. Передаточная функция параллельного–согласованного, параллельного-встречного и последовательного соединений. Преобразование структурных схем. Передаточная функция замкнутой системы. Прямые и обратные связи, узлы разветвления.
реферат [52,4 K], добавлен 15.08.2009Описание структурной схемы операционного устройства. Построение обратной структурной таблицы автомата. Проектирование функций выходов и управление элементами памяти. Изображение пользовательского интерфейса и инструкции по инсталляции и запуску программы.
курсовая работа [642,6 K], добавлен 19.05.2014Алгоритм умножения двоичных чисел. Выбор и описание структурной схемы операционного автомата. Реализация содержательной граф-схемы алгоритма. Построение отмеченной граф-схемы и структурной таблицы переходов и выходов. Правила кодирования на D-триггерах.
курсовая работа [273,2 K], добавлен 01.04.2013Разработка структурной и функциональной схем устройства, в основе которой лежит аналого-цифровой преобразователь. Выбор и обоснование элементной базы для реализации устройства, разработка конструкции. Расчеты, подтверждающие работоспособность схемы.
курсовая работа [656,0 K], добавлен 05.12.2012Исследование систем управления в пакете Vissim. Частотный анализ типовых звеньев. Изучение устойчивости и качества переходных процессов системы управления при гибкой отрицательной обратной связи в Matlab. Cоздание передаточных функций звеньев и систем.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 25.12.2014Виды и отличительные характеристики типовых динамических звеньев системы автоматического управления. Описание временных и частотных характеристик САУ. Определение передаточной функции по структурной схеме. Оценка и управление устойчивостью системы.
курсовая работа [611,8 K], добавлен 03.12.2009Рассмотрение модели механизма перемотки ленты в форме структурной схемы и передаточной функции. Определение характеристического уравнения и коэффициентов обратных связей. Проверка результатов синтеза моделированием в программном пакете Classic 3.01.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 18.08.2013Разработка программы для решения инженерных задач с использованием функций, процедур и сложных типов данных, в том числе динамических массивов и объединений. Интерфейс ввода/вывода. Схемы алгоритмов отдельных подзадач. Технические требования к программе.
курсовая работа [60,7 K], добавлен 26.11.2012Процесс моделирования работы САПР: описание моделирующей системы, разработка структурной схемы и Q-схемы, построение временной диаграммы, построение укрупненного моделирующего алгоритма. Описание математической модели, машинной программы решения задачи.
курсовая работа [291,6 K], добавлен 03.07.2011Исследование передаточной функции разомкнутой системы в виде произведения элементарных звеньев. Построение схемы переменных состояния замкнутой системы автоматического управления. Расчет логарифмической амплитудно-частотной характеристики данной системы.
контрольная работа [547,4 K], добавлен 03.12.2012Расчет передаточных функций по постоянному току, арсенид-галлиевый полевой транзистор. Задание параметров моделирования в MicroCAP-7, меню режимов расчета передаточных функций. Расчет режима и чувствительности по постоянному току, передаточных функций.
реферат [191,4 K], добавлен 13.01.2011Выбор схемы электрической структурной XminiLab-B. Способы повышения производительности и улучшения точности преобразования осциллографа XminiLab-B на микроконтроллере Atmel. Выбор элементной базы, расчет осциллографа. Надёжность модернизированной схемы.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 09.03.2014Построение рабочей зоны. Исследование зависимости момента инерции от изменения конфигурации манипулятора. Расчет и построение нагрузочных диаграмм звеньев. Выбор комплектных электроприводов. Расчет кинетической энергии груза, плеча и двигателя локтя.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 24.08.2014Присвоение значений параметров передаточных функций разомкнутой и замкнутой САР в виде полиномов и типовых динамических звеньев разомкнутой системы. Разработка математической модели электротехнической системы в символьном и символьно-цифровом виде.
практическая работа [456,4 K], добавлен 05.12.2009Построение графика изменения вероятности безотказной работы системы согласно структурной схемы. Порядок определения процентной наработки технической системы, обеспечение ее увеличения за счет повышения надежности элементов, структурного резервирования.
контрольная работа [482,9 K], добавлен 12.05.2009Разработка устройства, реализующего набор команд из числа операций с плавающей точкой семейства процессора i486. Структура сопроцессора FPU. Принцип выполнения операций, разработка блок-схемы, построение структурной схемы основных блоков процессора.
курсовая работа [734,9 K], добавлен 27.10.2010Разработка структурной схемы устройства управления учебным роботом. Выбор двигателя, микроконтроллера, микросхемы, интерфейса связи и стабилизатора. Расчет схемы электрической принципиальной. Разработка сборочного чертежа устройства и алгоритма программы.
курсовая работа [577,8 K], добавлен 24.06.2013Функциональная схема объекта заданной структуры. Выбор алгоритма диагностирования. Построение принципиальной схемы дешифратора технического объекта. Выбор элементной базы и построение принципиальной схемы устройства автоматического поиска неисправностей.
контрольная работа [196,9 K], добавлен 28.01.2017Разработка структурной схемы и поведенческой модели последовательного CAN-порта. Методика синтеза и синтез схем. Построение топологии и анализ результатов. Техническая прогрессивность новой конструкции. Verilog-описание механизма сигнализации ошибок.
дипломная работа [548,1 K], добавлен 01.06.2013Проблема охлаждения в компьютере. Выбор и описание прототипов разрабатываемого устройства. Разработка структурной и принципиальной схемы. Разработка программного обеспечения, его выбор и обоснование. Моделирование работы исследуемого устройства.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 10.11.2014
