С Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (МГТУ им. Н.Э. Баумана) ФАКУЛЬТЕТ КАФЕДРА Робототехники и комплексной автоматизации Системы автоматизированного проектирования (РК-6) Отчет по лабораторной работе по дисциплине: «Теория управления» Студент Спорышев Андрей Дмитриевич Группа РК6-84Б Тип задания Лабораторная работа №1-2 Тема лабораторной работы Знакомство с MathCad Студент _________________ подпись, дата Преподаватель _________________ подпись, дата Оценка __________________________________ Москва, 2022 г. Спорышев А.Д. фамилия, и.о. _ Котов Е.В._ фамилия, и.о. Задание С помощью блока линейный анализ получить следующие характеристики: h(t), k(t), ЛАЧХ, ФЧХ, годограф, нули и полюса для 15 варианта. Выполнение задания 1)Интегральное звено 𝑊(𝑆) = 𝐾 𝑆 На рисунке 1 изображена схема для получения характеристик интегрального звена Рисунок 1. Схема интегрального звена. Далее на рисунке 2 изображена переходная функция h(t) Рисунок 2. Характеристика h(t) при k=15 и k=150 2 Следующий график на рисунке 3 показывает весовую (импульсную) функцию k(t) Рисунок 3. Весовая функция k(t) 3 График на рисунке 4 показывает ЛАЧХ (логарифмическая амплитуднофазовая частотная характеристика) и ФЧХ (фазо-частотная характеристика) Рисунок 4. ЛАЧХ и ФЧХ 4 На рисунке 5 изображен годограф Рисунок 5. Годограф. Рисунок 6 показывает нули и полюса для интегрального звена Рисунок 6. Нули и полюса 5 2)Апериодическое звено 𝑊(𝑆) = 𝐾 𝜏𝑆+1 На рисунке 7 изображена схема для получения характеристик апериодического звена Рисунок 7. Схема апериодического звена. Далее на рисунке 8 изображена переходная функция h(t) Рисунок 8. Характеристика h(t) Следующий график на рисунке 9 показывает весовую (импульсную) функцию k(t) 6 Рисунок 9. Весовая функция k(t) График на рисунке 10 показывает ЛАЧХ (логарифмическая амплитуднофазовая частотная характеристика) и ФЧХ (фазо-частотная характеристика) Рисунок 10. ЛАЧХ и ФЧХ 7 На рисунке 11 изображен годограф Рисунок 11. Годограф. Рисунок 12 показывает нули и полюса для апериодическое звена Рисунок 12. Нули и полюса 8 3)Колебательное звено 𝑊(𝑆) = 𝐾 𝜏2 𝑆 2 +2𝜏𝜉𝑆+1 На рисунке 13 изображена схема для получения характеристик колебательного звена Рисунок 13. Схема колебательного звена. Далее на рисунках 14.1, 14.2 изображены переходные функции h(t) Рисунок 14.1. Характеристика h(t) 9 Рисунок 14.2. Характеристика h(t) Следующие графики на рисунках 15.1, 15.2 показывает весовую (импульсную) функцию k(t) 10 Рисунок 15.1. Весовая функция k(t) Рисунок 15.2. Весовая функция k(t) 11 График на рисунке 16 показывает ЛАЧХ (логарифмическая амплитуднофазовая частотная характеристика) и ФЧХ (фазо-частотная характеристика) Рисунок 16. ЛАЧХ и ФЧХ На рисунках 17.1, 17.2 изображен годограф Рисунок 17.1. Годограф. 12 Рисунок 17.2. Годограф. Рисунок 18 показывает нули и полюса для колебательного звена Рисунок 18. Нули и полюса 13 4)Идеально дифференцирующее звено 𝑊(𝑆) = 𝐾𝑆 0.001𝑆+1 На рисунке 19 изображена схема для получения характеристик идеально дифференцирующего звена Рисунок 19. Схема идеально дифференцирующего звена. Далее на рисунке 20 изображена переходная функция h(t) Рисунок 20. Характеристика h(t) Следующий график на рисунке 21 показывает весовую (импульсную) функцию k(t) 14 Рисунок 21. Весовая функция k(t) График на рисунке 22 показывает ЛАЧХ (логарифмическая амплитуднофазовая частотная характеристика) и ФЧХ (фазо-частотная характеристика) Рисунок 22. ЛАЧХ и ФЧХ 15 На рисунках 23.1, 23.2 изображен годограф Рисунок 23.1. Годограф. Рисунок 23.2. Годограф. 16 Рисунок 24 показывает нули и полюса для идеально дифференцирующего звена Рисунок 24. Нули и полюса 5)Дифференцирующее звено 1-го порядка 𝑊(𝑆) = 𝜏𝑆+1 0.001𝑆+1 На рисунке 25 изображена схема для получения характеристик дифференцирующего звена 1-го порядка Рисунок 25. Схема дифференцирующего звена 1-го порядка. Далее на рисунках 26.1, 26.2 изображены переходные функции h(t) 17 Рисунок 26.1. Характеристика h(t) Рисунок 26.2. Характеристика h(t) 18 Следующие графики на рисунках 27.1,27.2 показывают весовую (импульсную) функцию k(t) Рисунок 27.1. Весовая функция k(t) 19 Рисунок 27.2. Весовая функция k(t) График на рисунке 28 показывает ЛАЧХ (логарифмическая амплитуднофазовая частотная характеристика) и ФЧХ (фазо-частотная характеристика) Рисунок 28. ЛАЧХ и ФЧХ 20 На рисунках 29.1, 29.2 изображен годограф Рисунок 29.1. Годограф. Рисунок 29.2. Годограф. 21 Рисунок 30 показывает нули и полюса для дифференцирующего звена 1го порядка Рисунок 30. Нули и полюса 6)Дифференцирующее звено 2-го порядка 𝑊(𝑆) = 𝜏2 𝑆 2 +2𝜏𝜉𝑆+1 0.000001𝑆 2 +0.002𝑆+1 На рисунке 31 изображена схема для получения характеристик дифференцирующего звена 2-го порядка Рисунок 31. Схема дифференцирующего звена 2-го порядка. Далее на рисунке 32 изображена переходная функция h(t) 22 Рисунок 32. Характеристика h(t) Следующий график на рисунке 33 показывает весовую (импульсную) функцию k(t) Рисунок 33. Весовая функция k(t) 23 График на рисунке 34 показывает ЛАЧХ (логарифмическая амплитуднофазовая частотная характеристика) и ФЧХ (фазо-частотная характеристика) Рисунок 34. ЛАЧХ и ФЧХ На рисунке 35 изображен годограф Рисунок 35. Годограф. 24 Рисунок 36 показывает нули и полюса для дифференцирующего звена 2го порядка Рисунок 36. Нули и полюса 25
