Порядок выполнения работы. Задание по лабораторной работе предусматривает исследование двух моделей замкнутой нелинейной системы

 

Задание по лабораторной работе предусматривает исследование двух моделей замкнутой нелинейной системы, задаваемых преподавателем в соответствии с табл. 1 (структура и параметры первой модели выбираются с нечетным, второй – с четным номером).

Исследование производится путем моделирования в среде Scilab 4/Scicos.

1. Запустить Scicos из Scilab 4 и построить первую модель (с нечетным номером).

2. Установить значения параметров звеньев модели в соответствии с заданным вариантом.

3. Установить значение коэффициента передачи линейной части k = 1.

4. С помощью блока-константы “ Const_m ” из раздела Sourses установить значения g ₀ = 10.

5. Обеспечить регистрацию графика сигнала ошибки x (t) путем подачи этого сигнала на вход блока “ Cscope ”. Указанное устройство извлекается из раздела Sinks библиотеки.

6. Войти в меню Simulate, открыть диалоговое окно Setup и в поле Final integration time установить время остановки равным 30 с.

Таблица 1

Варианты заданий

№ варианта	Нелинейная часть	Линейная часть
	b = 20 c = 40	T = 0.2
	b = 20 c = 20	T 1 = 0,05; T 2 = 1
	b = 20 c = 20	T = 2
	b = 20 c = 20	T 1 = 1; T 2 = 0,5
	b = 20 c = 20	T 1 = 2; T 2 = 1
	b = 20 c = 20	T = 0,1

 

7. Запустить командой Run из меню Simulate моделирование системы. Зарегистрировать для отчета график процесса x (t). В случае наблюдения установившегося колебательного процесса измерить его период и амплитуду, а в случае несимметричных колебаний – еще и постоянное смещение .

8. Повторить п. 7 для g ₀ = 80.

9. Установить значение коэффициента передачи линейной части k = 5 и повторить п. 7 для g ₀ = 80 и g ₀ = 10.

10. Обеспечить регистрацию с помощью блоков “ Cscope ” графиков сигналов на выходе нелинейности и линейной части модели. Зарегистрировать указанные графики для последнего сочетания параметров k и g ₀.

11. По последнему из зарегистрированных графиков автоколебательного процесса x (t) определить период T^* автоколебаний в системе и их круговую частоту .

12. Выделить модель линейной части системы, исключив из используемой выше модели нелинейность и главную обратную связь.

13. Предусмотреть подачу на вход линейной части гармонического сигнала с помощью блока “ Sinusoid generator ” из раздела Sourses и регистрацию графика выходного сигнала y (t) с помощью блока “ Cscope ”.

14. Подавая на вход линейной части гармонический сигнал с единичной амплитудой и частотой ω*, 2ω*, 3ω* зарегистрировать графики выходного сигнала линейной части и определить значения его амплитуды.

15. Повторить пункты 2–14 для второй модели нелинейной системы (с четным номером), используя значения k= 1 и k= 2, g ₀ = 10 и g ₀ = 30.

 

Содержание отчета

1. Структурные схемы исследуемых моделей.

2. Временные диаграммы процессов, зарегистрированных в ходе лабораторной работы, и измеренные значения параметров автоколебаний.

3. Расчет параметров автоколебаний для всех вариантов моделируемых систем методом гармонической линеаризации (в случае его неприменимости использовать метод припасовывания [5]).

4. Результаты проверки наличия свойства фильтра для линейных частей исследованных моделей экспериментальным или расчетным путем.