Скачать

Показатели качества элементарных звеньев

Министерство образования и науки Российской Федерации

Отчет

по лабораторной работе № 1

«Показатели качества элементарных звеньев»

Вариант-2

Преподаватель

Студент гр.

Екатеринбург, 2008

Вид звена:

1. Безынерционное звено

2. Апериодическое звено (Инерционное звено)

3. Реальное дифференцирующее звено

4. Колебательное звено

5. Интегрирующее звено

6. Неустойчивое звено первого порядка

7. Неустойчивое звено второго порядка

8. Интегро-диффиренцирующее звено

Установочные данные:

Вычисление показателей качества:

Безынерционное звено

Уравнение динамики ->

Передаточная функция W(s) ->

a) k=1

Рис.1.а. Безынерционное звено (при k=1)

Значение показателей качества:

Время регулирования:

0

Перерегулирование:

0

Время нарастания (tн – время достижения в первый раз установившегося значения): 0

Количество колебаний N за время регулирования tр:0

Статическая точность, установившаяся ошибка: 0

б) k=6

Рис.1.b. Безынерционное звено (при k=6)

Значение показателей качества:

Время регулирования:

0

Перерегулирование:

0

Время нарастания (tн – время достижения в первый раз установившегося значения): 0

Количество колебаний N за время регулирования tр: 0

Статическая точность, установившаяся ошибка: 5

Апериодическое звено (Инерционное звено)

Уравнение динамики ->

Передаточная функция W(s) ->

a) k=1, T=0.5

Рис.2.а. Апериодическое звено (при k=1, T=0.5)

Значение показателей качества:

Время регулирования:

1.5

Перерегулирование:

0

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 1.5

Количество колебаний N за время регулирования tр: 0

Статическая точность, установившаяся ошибка: 0.5

б) k=6, T=5

Рис.2.b. Апериодическое звено (при k=6, T=5)

Значение показателей качества:

Время регулирования:

15

Перерегулирование:

0

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 15

Количество колебаний N за время регулирования tр: 0

Статическая точность, установившаяся ошибка: 5

с) k=6, T=0.5

Рис.2.с. Апериодическое звено (при k=6, T=0.5)

Значение показателей качества:

Время регулирования:

1.5

Перерегулирование:

0

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 1.5

Количество колебаний N за время регулирования tр: 0

Статическая точность, установившаяся ошибка: 5

d) k=1, T=5

Рис.2.d. Апериодическое звено (при k=6, T=0.5)

Значение показателей качества:

Время регулирования:

15

Перерегулирование:

0

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 15

Количество колебаний N за время регулирования tр: 0

Статическая точность, установившаяся ошибка: 0

3 .Реальное дифференцирующее звено

Уравнение динамики ->

Передаточная функция W(s) ->

a) k=1, T=0.5

Рис.3.a. Реально дифференцирующее звено (при k=1, T=0.5)

Значение показателей качества:

Время регулирования:

1.5

Перерегулирование:

lnf

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 1.5

Количество колебаний N за время регулирования tр: 0

Статическая точность, установившаяся ошибка: -1

b) k=1, T=5

Рис.3.b. Реально дифференцирующее звено (при k=1, T=5)

Значение показателей качества:

Время регулирования:

1.5

Перерегулирование:

-7.21e+017

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 15

Количество колебаний N за время регулирования tр: 0

Статическая точность, установившаяся ошибка: (-2.78e-017)-1

c) k=6, T=0.5

Рис.3.c. Реально дифференцирующее звено (при k=6, T=0.5)

Значение показателей качества:

Время регулирования:

1.5

Перерегулирование:

lnf

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 1.5

Количество колебаний N за время регулирования tр: 0

Статическая точность, установившаяся ошибка: -1

d) k=6, T=5

Рис.3.d. Реально дифференцирующее звено (при k=6, T=5)

Значение показателей качества:

Время регулирования:

15

Перерегулирование:

lnf

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 15

Количество колебаний N за время регулирования tр: 0

Статическая точность, установившаяся ошибка: -1

4. Колебательное звено:

Уравнение динамики ->

Передаточная функция W(s) ->

a) k=1, T=0.5,

Значение показателей качества

Время регулирования:

2.75

Рис.4.a. Колебательное звено (при k=1, T=0.5 )

Перерегулирование:

0

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 2.75

Количество колебаний N за время регулирования tр: 0

Статическая точность, установившаяся ошибка: 0

b) k=1, T=0.5,

Значение показателей качества

Время регулирования:

2.61

Рис.4.b. Колебательное звено (при k=1, T=0.5, )

Перерегулирование:

9.47

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 1.27

Количество колебаний N за время регулирования tр: 0

Статическая точность, установившаяся ошибка: 0

c) k=1, T=0.5,

Значение показателей качества

Время регулирования:

14.5

Рис.4.c. Колебательное звено (при k=1, T=0.5, )

Перерегулирование:

72.9

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 0.81

Количество колебаний N за время регулирования tр: 4

Статическая точность, установившаяся ошибка: 0

d) k=1, T=0.5,

Значение показателей качества

Время регулирования:

>25

Перерегулирование:

100

Рис.4.d. Колебательное звено (при k=1, T=0.5, )

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 0.761

Количество колебаний N за время регулирования tр:

Установившийся режим не наступает

Статическая точность, установившаяся ошибка: 0

e) k=1, T=0.5,

Значение показателей качества

Время регулирования:

>12

Рис.4.e. Колебательное звено (при k=1, T=0.5, )

Перерегулирование:

912

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 0.717

Количество колебаний N за время регулирования tр:

Установившийся режим не наступает

Статическая точность, установившаяся ошибка: 0

f) k=1, T=5,

Значение показателей качества

Время регулирования:

27.5

Рис.4.f. Колебательное звено (при k=1, T=5, )

Перерегулирование:

0

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 27.5

Количество колебаний N за время регулирования tр: 0

Статическая точность, установившаяся ошибка: 0

g) k=1, T=5,

Значение показателей качества

Время регулирования:

26.1

Рис.4.g. Колебательное звено (при k=1, T=5, )

Перерегулирование:

9.47

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 12.7

Количество колебаний N за время регулирования tр: 0

Статическая точность, установившаяся ошибка: 0

h) k=1, T=5,

Значение показателей качества

Время регулирования:

145

Перерегулирование:

72.9

Рис.4.h. Колебательное звено (при k=1, T=5, )

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 8.1

Количество колебаний N за время регулирования tр: 4

Статическая точность, установившаяся ошибка: 0

i) k=1, T=5,

Значение показателей качества

Время регулирования:

>70

Рис.4.h. Колебательное звено (при k=1, T=5, )

Перерегулирование:

100

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 7.6

Количество колебаний N за время регулирования tр:

Установившийся режим не наступает

Статическая точность, установившаяся ошибка: 0

j) k=1, T=5,

Значение показателей качества

Время регулирования:

>120

Рис.4.j. Колебательное звено (при k=1, T=5, )

Перерегулирование:

912

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 7.17

Количество колебаний N за время регулирования tр: Установившийся режим не наступает

Статическая точность, установившаяся ошибка: 0

k) k=6, T=0.5,

Значение показателей качества

Время регулирования:

2.75

Рис.4.k. Колебательное звено (при k=6, T=0.5, )

Перерегулирование:

0

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 2.75

Количество колебаний N за время регулирования tр: 0

Статическая точность, установившаяся ошибка: 5

l) k=6, T=0.5,

Значение показателей качества

Время регулирования:

2.61

Перерегулирование:

9.47

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 1.27

Количество колебаний N за время регулирования tр:0

Статическая точность, установившаяся ошибка: 5

Рис.4.l. Колебательное звено (при k=6, T=0.5, )

m) k=6, T=0.5,

Рис.4.m. Колебательное звено (при k=6, T=0.5, )

Значение показателей качества

Время регулирования:

14.5

Перерегулирование:

72.9

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 0.81

Количество колебаний N за время регулирования tр: 4

Статическая точность, установившаяся ошибка: 5

n) k=6, T=0.5,

Рис.4.n. Колебательное звено (при k=6, T=0.5, )

Значение показателей качества

Время регулирования:

>25

Перерегулирование:

100

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 0.761

Количество колебаний N за время регулирования tр:

Установившийся режим не наступает

Статическая точность, установившаяся ошибка: 5

o) k=6, T=0.5,

Рис.4.o. Колебательное звено (при k=6, T=0.5, )

Значение показателей качества

Время регулирования:

>12

Перерегулирование:

912

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 0.717

Количество колебаний N за время регулирования tр:

Установившийся режим не наступает

Статическая точность, установившаяся ошибка: 5

p) k=6, T=5,

Рис.4.p. Колебательное звено (при k=6, T=5, )

Значение показателей качества

Время регулирования:

27.5

Перерегулирование:

0

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 27.5

Количество колебаний N за время регулирования tр: 0

Статическая точность, установившаяся ошибка: 5

q) k=6, T=5,

Рис.4.q. Колебательное звено (при k=6, T=5, )

Значение показателей качества

Время регулирования:

26.1

Перерегулирование:

9.47

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 12.7

Количество колебаний N за время регулирования tр: 0

Статическая точность, установившаяся ошибка: 5

r) k=6, T=5,

Рис.4.r. Колебательное звено (при k=6, T=5, )

Значение показателей качества

Время регулирования:

145

Перерегулирование:

72.9

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 12.7

Количество колебаний N за время регулирования tр: 4

Статическая точность, установившаяся ошибка: 5

s) k=6, T=5,

Рис.4.s. Колебательное звено (при k=6, T=5, )

Значение показателей качества

Время регулирования:

>70

Перерегулирование:

100

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 7.6

Количество колебаний N за время регулирования tр:

Установившийся режим не наступает

Статическая точность, установившаяся ошибка: 5

t) k=6, T=5,

Рис.4.t. Колебательное звено (при k=6, T=5, )

Значение показателей качества

Время регулирования:

>120

Перерегулирование:

912

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 7.17

Количество колебаний N за время регулирования tр:

Установившийся режим не наступает

Статическая точность, установившаяся ошибка: 5

Интегрирующее звено

Уравнение динамики ->

Передаточная функция W(s) ->

a) k=1

Рис.5.a. Интегрирующее звено (при k=1)

Значение показателей качества:

Время регулирования:

0

Перерегулирование:

Lnf(unstable)

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 0

Количество колебаний N за время регулирования tр: 0

Статическая точность, установившаяся ошибка: 0

b) k=6

Рис.5.b. Интегрирующее звено (при k=6)

Значение показателей качества:

Время регулирования:

0

Перерегулирование:

Lnf(unstable)

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 0

Количество колебаний N за время регулирования tр:0

Статическая точность, установившаяся ошибка: 0

Неустойчивое звено первого порядка

Уравнение динамики ->

Передаточная функция W(s) ->

a) k=1, T=0.5

Рис.6.a. Неустойчивое звено первого порядка (при k=1, T=0.5)

Значение показателей качества:

Время регулирования:

>1.2

Перерегулирование:

-1.1e+003

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: >1.2

Количество колебаний N за время регулирования tр: 0

Статическая точность, установившаяся ошибка: -2

b) k=1, T=5

Рис.6.b. Неустойчивое звено первого порядка (при k=1, T=5)

Значение показателей качества:

Время регулирования:

>12

Перерегулирование:

-1.1e+003

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: >12

Количество колебаний N за время регулирования tр: 0

Статическая точность, установившаяся ошибка: -2

c) k=6, T=0.5

Рис.6.c. Неустойчивое звено первого порядка (при k=6, T=0.5)

Значение показателей качества:

Время регулирования:

>1.2

Перерегулирование:

-1.1e+003

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: >1.2

Количество колебаний N за время регулирования tр: 0

Статическая точность, установившаяся ошибка: -7

d) k=6, T=5

Рис.6.d. Неустойчивое звено первого порядка (при k=6, T=5)

Значение показателей качества:

Время регулирования:

>12

Перерегулирование:

-1.1e+003

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: >12

Количество колебаний N за время регулирования tр: 0

Статическая точность, установившаяся ошибка: -7

Неустойчивое звено второго порядка

Уравнение динамики ->

Передаточная функция W(s) ->

a) k=1, T=0.5,

Рис.7.a. Неустойчивое звено второго порядка (при k=1, T=0.5 )

Значение показателей качества

Время регулирования:

0.475

Перерегулирование:

368

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 0.475

Количество колебаний N за время регулирования tр: 0

Статическая точность, установившаяся ошибка: 0

b) k=1, T=0.5,

Рис.7.b. Неустойчивое звено второго порядка (при k=1, T=0.5, )

Значение показателей качества

Время регулирования:

2.61

Перерегулирование:

1.05e+003

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 0.567

Количество колебаний N за время регулирования tр: 0

Статическая точность, установившаяся ошибка: 0

c) k=1, T=0.5,

Рис.7.c. Неустойчивое звено второго порядка (при k=1, T=0.5, )

Значение показателей качества

Время регулирования:

>12

Перерегулирование:

912

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 0.717

Количество колебаний N за время регулирования tр:

Установившийся режим не наступает.

Статическая точность, установившаяся ошибка:0

d) k=1, T=0.5,

Рис.7.d. Неустойчивое звено второго порядка (при k=1, T=0.5, )

Значение показателей качества

Время регулирования:

>25

Перерегулирование:

100

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 0.761

Количество колебаний N за время регулирования tр:

Установившийся режим не наступает.

Статическая точность, установившаяся ошибка: 0

e) k=1, T=0.5,

Рис.7.e. Неустойчивое звено второго порядка (при k=1, T=0.5, )

Значение показателей качества

Время регулирования:

14.5

Перерегулирование:

72.9

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 0.81

Количество колебаний N за время регулирования tр: 4

Статическая точность, установившаяся ошибка: 0

f) k=1, T=5,

Рис.7.f. Неустойчивое звено второго порядка (при k=1, T=5, )

Значение показателей качества

Время регулирования:

>8

Перерегулирование:

368

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 4.75

Количество колебаний N за время регулирования tр:

Установившийся режим не наступает.

Статическая точность, установившаяся ошибка: 0

g) k=1, T=5,

Рис.7.g. Неустойчивое звено второго порядка (при k=1, T=5, )

Значение показателей качества

Время регулирования:

>20

Перерегулирование:

1.05e+003

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 5.67

Количество колебаний N за время регулирования tр:

Установившийся режим не наступает.

Статическая точность, установившаяся ошибка: 0

h) k=1, T=5,

Рис.7.h. Неустойчивое звено второго порядка (при k=1, T=5, )

Значение показателей качества

Время регулирования:

>120

Перерегулирование:

912

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 7.17

Количество колебаний N за время регулирования tр:

Установившийся режим не наступает.

Статическая точность, установившаяся ошибка: 0

i) k=1, T=5,

Рис.7.i. Неустойчивое звено второго порядка (при k=1, T=5, )

Значение показателей качества

Время регулирования:

>70

Перерегулирование:

100

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 7.6

Количество колебаний N за время регулирования tр:

Установившийся режим не наступает.

Статическая точность, установившаяся ошибка: 0

j) k=1, T=5,

Рис.7.j. Неустойчивое звено второго порядка (при k=1, T=5, )

Значение показателей качества

Время регулирования:

145

Перерегулирование:

72.9

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 8.1

Количество колебаний N за время регулирования tр: 4

Статическая точность, установившаяся ошибка: 0

k) k=6, T=0.5,

Рис.7.k. Неустойчивое звено второго порядка (при k=6, T=0.5, )

Значение показателей качества

Время регулирования:

>0.8

Перерегулирование:

368

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 0.475

Количество колебаний N за время регулирования tр:

Установившийся режим не наступает.

Статическая точность, установившаяся ошибка:5

l) k=6, T=0.5,

Рис.7.l. Неустойчивое звено второго порядка звено (при k=6, T=0.5, )

Значение показателей качества

Время регулирования:

>2

Перерегулирование:

1.05e+003

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 0.567

Количество колебаний N за время регулирования tр:

Установившийся режим не наступает.

Статическая точность, установившаяся ошибка: 5

m) k=6, T=0.5,

Рис.7.m. Неустойчивое звено второго порядка (при k=6, T=0.5, )

Значение показателей качества

Время регулирования:

>12

Перерегулирование:

912

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 0.717

Количество колебаний N за время регулирования tр:

Установившийся режим не наступает.

Статическая точность, установившаяся ошибка: 5

n) k=6, T=0.5,

Рис.7.n. Неустойчивое звено второго порядка (при k=6, T=0.5, )

Значение показателей качества

Время регулирования:

>25

Перерегулирование:

100

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 0.761

Количество колебаний N за время регулирования tр:

Установившийся режим не наступает.

Статическая точность, установившаяся ошибка: 5

o) k=6, T=0.5,

Рис.7.o. Неустойчивое звено второго порядка (при k=6, T=0.5, )

Значение показателей качества

Время регулирования:

14.5

Перерегулирование:

72.9

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 0.81

Количество колебаний N за время регулирования tр: 4

Статическая точность, установившаяся ошибка: 5

p) k=6, T=5,

Рис.7.p. Неустойчивое звено второго порядка (при k=6, T=5, )

Значение показателей качества

Время регулирования:

>8

Перерегулирование:

368

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 4.75

Количество колебаний N за время регулирования tр:

Установившийся режим не наступает.

Статическая точность, установившаяся ошибка: 5

q) k=6, T=5,

Рис.7.q. Неустойчивое звено второго порядка (при k=6, T=5, )

Значение показателей качества

Время регулирования:

>20

Перерегулирование:

1.05e+003

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 5.67

Количество колебаний N за время регулирования tр:

Установившийся режим не наступает.

Статическая точность, установившаяся ошибка: 5

r) k=6, T=5,

Рис.7.r. Неустойчивое звено второго порядка (при k=6, T=5, )

Значение показателей качества

Время регулирования:

>120

Перерегулирование:

912

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 7.17

Количество колебаний N за время регулирования tр:

Установившийся режим не наступает.

Статическая точность, установившаяся ошибка: 5

s) k=6, T=5,

Рис.7.s. Неустойчивое звено второго порядка (при k=6, T=5, )

Значение показателей качества

Время регулирования:

>70

Перерегулирование:

100

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 7.6

Количество колебаний N за время регулирования tр:

Установившийся режим не наступает.

Статическая точность, установившаяся ошибка: 5

t) k=6, T=5,

Рис.7.t. Неустойчивое звено второго порядка (при k=6, T=5, )

Значение показателей качества

Время регулирования:

145

Перерегулирование:

72.9

Время нарастания tн – время достижения в первый раз установившегося значения: 8.1

Количество колебаний N за время регулирования tр: 4

Статическая точность, установившаяся ошибка: 5

Интегро-диффиренцирующее

Уравнение динамики ->

Передаточная функция W(s) ->

a) T1=0.5; T2=5; k=1

Рис.8.a. Неустойчивое звено второго порядка (при T1=0.5; T2=5; k=1)