МИНИСТЕРСТВО НАУКИ и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Национальный исследовательский Томский политехнический Университет»


НОЦ И.Н. Бутакова ИШЭ
13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника»

ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТИПОВЫХ

ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЗВЕНЬЕВ
Лабораторная работа № 1
по дисциплине:

Автоматизация тепловых процессов

Исполнитель:
студент группы	З-5Б7Б		Легалов Антон Игоревич		03.11.2021
Руководитель:	Атрошенко Юлиана Константиновна

Томск – 2021

Цели работы:

• Освоение основных процедур работы в программе МВТУ.

• Получение переходных характеристик апериодического, интегрирующего и колебательного звеньев с заданными параметрами.

• Исследование влияния параметров звена на вид его переходной характеристики.

1.1 Апериодическое звено

Порядок выполнения работы

1. Запустить программу через ярлык «МВТУ 3.7»

---

2. Создать проект: Файл –> Создать.

3. Построить в своем проекте структурную схему вида (рис. 1):



Рисунок 1 – Структурная схема модели для исследования апериодического звена

Для этого необходимо:

• Поместить на рабочее пространство блок генератора постоянного сигнала с вкладки «Источники»;

• Поместить на рабочее пространство блок апериодического звена с

вкладки «Динамические»;

• Поместить на рабочее пространство блок «Временной график» с вкладки

«Данные»;

• Соединить блоки между собой.

4. Задать параметры k1 и T1 апериодического звена (по варианту)

Для этого необходимо:

• Дважды щелкнуть левой кнопкой мыши на блок апериодического звена;

• Задать коэффициент усиления и постоянную времени;

• Подтвердить внесенные изменения нажатием кнопки «Да».

5. Построить график переходной характеристики

Для этого необходимо:

• Дважды щелкнуть левой кнопкой мыши на блок «Временной график»;

• Главное меню: Моделирование –>Расчет (или Ctrl + F9).

6. Сохранить полученный график, скопировав изображение в документ

MS Word.

7. Повторить пункты 4,5,6 с параметрами апериодического звена k2 и

T2 (по варианту).

Начальные условия:

Коэффициент передачи k1	Постоянная времени T1, с	Коэффициент передачи k2	Постоянная времени T2, с
2,3	0,9	10	1

Результаты:

Анализ

Как мы видим из графиков, коэффициент передачи влияет на уровень необходимого нам в дальнейшем сигнала, а постоянная времени – на скорость, с которой сигнал «подгоняется» к необходимому значению.

---

1.2 Интегрирующее звено

Исходные данные:

Коэффициент передачи k1	Коэффициент передачи k2
1.65	3.9

Порядок выполнения работы

Задание №1

1. В программе МВТУ построить структурную схему (рис. 2), состоящую из

интегрирующего звена, на вход которого подается единичное воздействие.



Рисунок 2 – Структурная схема для расчета и исследования переходных

процессов интегрирующего звена

2. Для заданных значений коэффициента усиления k1 и k2 рассчитать и

построить графики переходных процессов.

Результаты:

Задание №2

1. Подать на вход интегрирующего звена другой тип сигнала (синусоиду).

2. Для заданных значений коэффициента усиления k1 и k2 построить зависимости выходного сигнала от времени.

Результаты:

Анализ:

Интегрирующее звено занимается поддержкой сигнала в его текущем виде – когда подаём единичное воздействие, то график получается луч, а когда запускаем через него синусоиду, то он просто продолжает её поддерживать.

1.3. Колебательное звено

Исходные данные:

Коэффициент усиления	Постоянная времени	Коэффициент демпфирования (опыт №1)	Коэффициент демпфирования (опыт №2)
0.8	3,5	0	0,18

---

Порядок выполнения работы

Задание №1

1. 
   В программе МВТУ построить структурную схему для исследования колебательного звена (рис. 3).
   

Рисунок 3 – Структурная схема для исследования колебательного звена

2. Задать параметры колебательного звена согласно варианту исходных

данных и провести 2 опыта:

Опыт №1: коэффициент демпфирования равен 0.

Опыт №2: коэффициент демпфирования >0.

Получить графики переходных процессов.

Результаты:

Анализ:

Из амплитудных характеристик видно, что коэффициент демпфирования занят фильтрацией входящего сигнала – с внедрением оного синусоида сглаживается, а без неё только бесконечно повторяется.

Список литературы:

1. 
   Автоматизация тепловых процессов: сборник лабораторных работ / составители Ю.К. Атрошенко, К.Ю. Вершинина; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2018
   

---

Смотрите также файлы

• Генотип и фенотип.rtf

• формирование элементарных математических представлений.docx

• Отчет к контрольной работе по дисциплине.docx

• Раскройте основные принципы подготовки и представления финансовой отчетности. Дайте развернутый ответ объемом 1 стр.docx

• Экономические потребности, блага и ресурсы. Проблема выбора.docx