Министерство образования Российской Федерации
Уфимский Государственный Авиационный Технический Университет
Кафедра технической кибернетики
Лабораторная работа №1
Исследование характеристик типовых
динамических звеньев
Выполнили студенты
Группы СПР-315:
Проверил:
к. т.н., доцент
Уфа 2012
Вариант 2
1. Цель работы
Целью работы является изучение временных и частотных характеристик типовых динамических звеньев, а также овладение методами определения параметров типовых динамических звеньев по их экспериментальным характеристикам.
№ вари-анта | Апериодичес-кое звено 1-го порядка | Апериодическое звено 2-го порядка | Колебательное звено | Интегри- рующее звено | Изодромное звено | Реальное дифференци-рующее звено | Инерционно-форсирующее звено | |||||||||
k | T | k | T | x | k | T | x | k | k1 | k2 | k | t | k | T0 | T | |
2 | 2 | 0,2 | 2 | 0,2 | 1,2 | 2 | 0,2 | 0,2 | 2 | 2 | 0,5 | 2 | 0,4 | 2 | 2 | 0,8 |
2. Исходные данные
2.1. Апериодическое звено 1- го порядка
1. Построение временных характеристик. Построение переходной характеристики апериодического звена 1- го порядка. Передаточная функция апериодического звена 1-го порядка:
,
Рисунок 1 − Переходная характеристика апериодического звена 1- го порядка
2. Построение импульсной характеристики апериодического звена 1- го порядка.
Рисунок 2 − Импульсная характеристика апериодического звена 1- го порядка
3. Построение частотных характеристик.
,
Рисунок 3 − Логарифмическая амплитудная и фазовая частотные характеристики апериодического звена 1- го порядка
4. Построение амплитудно-фазовой частотной характеристики апериодического звена 1- го порядка
Рисунок 4 − Амплитудно-фазовая частотная характеристика апериодического звена 1- го порядка
5. Построение амплитудно-фазовой характеристики апериодического звена 1- го порядка
Рисунок 5 − Амплитудно-фазовая характеристика апериодического звена
1- го порядка
6. Построение амплитудно-частотной характеристики апериодического звена 1- го порядка.
Рисунок 6 − Амплитудно - частотная характеристика апериодического звена
1- го порядка
,
7. Построение фазо-частотной характеристики апериодического звена 1- го порядка.
Рисунок 7 − Фазо-частотная характеристика апериодического звена
,
2.2. Апериодическое звено 2- го порядка
1. Построение временных характеристик. Построение переходной характеристики апериодического звена 2- го порядка.
Где w0=1/T.
Рисунок 8 − Переходная характеристика апериодического звена 2- го порядка
2. Построение импульсной характеристики апериодического звена 2- го порядка.
Рисунок 9 − Импульсная характеристика апериодического звена 2- го порядка
,
3. Построение частотных характеристик.
,
Рисунок 10 − Логарифмическая амплитудная и фазовая частотные характеристики апериодического звена 2- го порядка
4. Построение амплитудно-фазовой частотной характеристики апериодического звена 2- го порядка
Рисунок 11 − Амплитудно-фазовая частотная характеристика апериодического звена 2- го порядка
5. Построение амплитудно-фазовой характеристики апериодического звена 2- го порядка
Рисунок 12 − Амплитудно-фазовая характеристика апериодического звена
2- го порядка
6. Построение амплитудно-частотной характеристики апериодического звена 2- го порядка.
Рисунок 13 − Амплитудно - частотная характеристика апериодического звена
2- го порядка
,
7. Построение фазо-частотной характеристики апериодического звена 2- го порядка.
Рисунок 14 − Фазо-частотная характеристика апериодического звена 2- го порядка
2.3. Колебательное звено
1.Построение временных характеристик. Построение переходной характеристики колебательного звена.
Где w0=1/T=1/0,1=10.
Рисунок 15 − Переходная характеристика колебательного звена
2. Построение импульсной характеристики колебательного звена
Рисунок 16 − Импульсная характеристика колебательного звена
3. Построение частотных характеристик.
Рисунок 17 − Логарифмическая амплитудная и фазовая частотные характеристики колебательного звена
4. Построение амплитудно-фазовой частотной характеристики колебательного звена.
Рисунок 18 − Амплитудно-фазовая частотная характеристика колебательного звена
5. Построение амплитудно-фазовой характеристики колебательного звена
Рисунок 19 − Амплитудно-фазовая характеристика колебательного звена
6. Построение амплитудно-частотной характеристики колебательного звена
Рисунок 20 − Амплитудно - частотная характеристика колебательного звена
,
7. Построение фазо-частотной характеристики колебательного звена
Рисунок 21 − Фазо-частотная характеристика колебательного звена
2.4. Идеальное интегрирующее звено
1.Построение временных характеристик. Построение переходной характеристики идеального интегрирующего звена.
Рисунок 22 − Переходная характеристика идеального интегрирующего звена
2. Построение импульсной характеристики идеального интегрирующего звена
Рисунок 23 − Импульсная характеристика идеального интегрирующего звена
3. Построение частотных характеристик.
Рисунок 24 − Логарифмическая амплитудная и фазовая частотные характеристики идеального интегрирующего звена
4. Построение амплитудно-фазовой частотной характеристики идеального интегрирующего звена.
Рисунок 25 − Амплитудно-фазовая частотная характеристика идеального интегрирующего звена
5. Построение амплитудно-фазовой характеристики идеального интегрирующего звена
Рисунок 26 − Амплитудно-фазовая характеристика идеального интегрирующего звена
6. Построение амплитудно-частотной характеристики идеального интегрирующего звена
Рисунок 27 − Амплитудно - частотная характеристика идеального интегрирующего звена
7. Построение фазо-частотной характеристики идеального интегрирующего звена
Рисунок 28 − Фазо-частотная характеристика колебательного звена
2.5. Изодромное звено
1.Построение временных характеристик. Построение переходной характеристики изодромного звена.
где Т=k1/k2
Рисунок 29 − Переходная характеристика изодромного звена
2. Построение импульсной характеристики изодромного звена
Рисунок 30 − Импульсная характеристика изодромного звена
3. Построение частотных характеристик.
Т=k1/k2
Рисунок 31 − Логарифмическая амплитудная и фазовая частотные характеристики изодромного звена
2. Построение амплитудно-фазовой частотной характеристики изодромного звена
Рисунок 32 − Амплитудно-фазовая частотная характеристика изодромного звена
6. Построение амплитудно-фазовой характеристики изодромного звена
Рисунок 33 − Амплитудно-фазовая характеристика изодромного звена
7. Построение амплитудно-частотной характеристики изодромного звена
Рисунок 34 − Амплитудно - частотная характеристика изодромного звена 
8. Построение фазо-частотной характеристики изодромного звена
Рисунок 35 − Фазо-частотная характеристика изодромного звена
2.6. Реальное дифференцирующее звено
1.Построение временных характеристик. Построение переходной характеристики реального дифференцирующего звена.
Рисунок 36 − Переходная характеристика реального дифференцирующего звена
2. Построение импульсной характеристики реального дифференцирующего звена
Рисунок 37 − Импульсная характеристика реального дифференцирующего звена
3. Построение частотных характеристик.
Рисунок 38 − Логарифмическая амплитудная и фазовая частотные характеристики реального дифференцирующего звена
4.Построение амплитудно-фазовой частотной характеристики реального дифференцирующего звена
Рисунок 39 − Амплитудно-фазовая частотная характеристика реального дифференцирующего звена
5. Построение амплитудно-фазовой характеристики реального дифференцирующего звена
Рисунок 40 − Амплитудно-фазовая характеристика реального дифференцирующего звена
6. Построение амплитудно-частотной характеристики реального дифференцирующего звена
Рисунок 41 − Амплитудно - частотная характеристика реального дифференцирующего звена
7. Построение фазо-частотной характеристики реального дифференцирующего звена
Рисунок 34 − Фазо-частотная характеристика реального дифференцирующего звена
2.7. Инерционно-форсирующее звено
1.Построение временных характеристик. Построение переходной характеристики инерционно-форсирующего звена.
Т<
Рисунок 43 − Переходная характеристика инерционно-форсирующего звена
2. Построение импульсной характеристики инерционно-форсирующего звена
Рисунок 44 − Импульсная характеристика инерционно-форсирующего звена
3. Построение частотных характеристик.
Рисунок 45 − Логарифмическая амплитудная и фазовая частотные характеристики инерционно-форсирующего звена
4.Построение амплитудно-фазовой частотной характеристики инерционно-форсирующего звена
Рисунок 46 − Амплитудно-фазовая частотная характеристика инерционно-форсирующего звена
5. Построение амплитудно-фазовой характеристики инерционно-форсирующего звена
Рисунок 47 − Амплитудно-фазовая характеристика инерционно-форсирующего звена
6. Построение амплитудно-частотной характеристики инерционно-форсирующего звена. 
Рисунок 48 − Амплитудно - частотная характеристика инерционно-форсирующего звена
7. Построение фазо-частотной характеристики инерционно-форсирующего звена
Рисунок 49 − Фазо-частотная характеристика инерционно-форсирующего звена
Вывод: В данной лабораторной работе были изучены временные и частотные характеристики трех типовых динамических звеньев: позиционных, интегрирующих, дифференцирующих.
