Методические указания к лабораторному практикуму по дисциплине «Основы автоматики и теория устройства технических систем»




НазваниеМетодические указания к лабораторному практикуму по дисциплине «Основы автоматики и теория устройства технических систем»
Дата публикации17.10.2016
Размер9.76 Kb.
ТипМетодические указания
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

ФГОУ ВПО«ГОСУДАРСТВЕННАЯ МОРСКАЯ АКАДЕМИЯ

ИМЕНИ АДМИРАЛА Ф.Ф. УШАКОВА»
Кафедра «Эксплуатация судовых механических установок»
Лабораторная работа № 9


ЦИФРОВЫЕ СИСТЕМЫ



Методические указания к лабораторному практикуму по дисциплине «Основы автоматики и теория устройства технических систем» для курсантов и студентов-заочников специальности 180403 «Эксплуатация судовых силовых установок».

^ Новороссийск – 2009.
Настоящее методическое указание к лабораторному практикуму по дисциплине «Основы автоматики и теория устройства технических систем» подготовлено профессором Королевым В.И. и ассистентом Нечитайленко К.П., утверждено на заседании кафедры ЭСМУ _ . _______ 2009 года, протокол № ____.
Рецензент :

______________________________________________________

^

1. Цель работы


Приобретение навыков составления программ для ЦВМ реализующих дискретные передаточные функции. Уяснение технических различий между непосредственным, последовательным и параллельным алгоритмами программной реализации дискретных фильтров.
^

2. Предварительное домашнее задание


2.1. Выбрать язык программирования для выполнения лабораторной работы - Pascal или Си++. Ознакомится с технологией создания внешних dll-моделей для моделирующей программы VisSim (см. прил. 1, 2).

2.2. Адаптировать предложенный шаблон программы для реализации рекурсивного цифрового фильтра второго порядка. По умолчанию можно выбрать произвольные значения для коэффициентов фильтра, но они должны быть доступны для изменения пользователем. Фильтр должен иметь дополнительный вход для сигнала синхронизации выполнения программы. Если номер варианта 1, 2, 5, 6, ..., то нужно воспользоваться непосредственным алгоритмом с одним буфером; если - 3, 4, 7, 8, ..., то тем же алгоритмом, но с двумя буферами (см. рис. 1, 2).
^

3. Содержание работы


Изучаемая методика построения цифровых регуляторов или устройств коррекции предполагает переход к дискретным реализациям от непрерывных аналогов. Нечетные варианты должны реализовать цифровой ПИД-регулятор (файл err_s^-1.vsm), четные - цифровое корректирующее устройство (файл k3.vsm). Далее по тексту для четных вариантов вместо названия "ПИД-регулятор" следует читать "корректирующее устройство".

3.1. В рабочем файле *.vsm настроить ПИД-регулятор определив качественные показатели по своему усмотрению. Изменить параметры системы так, чтобы ЛАЧХ & ЛФЧХ сместились вдоль частотной шкалы в пределах двух декад.

3.2. Заменить структурную схему ПИД-регулятора одним блоком "transferFunction" с эквивалентными параметрами. Проконтролировать неизменность переходного процесса.

3.3. Несколько раз осуществить переход от непрерывной передаточной функции ПИД-регулятора (transferFunction) к дискретной, отыскивая наибольший период дискретизации, при котором качество переходного процесса не ухудшается значительно.

3.4. Перенести коэффициенты дискретной передаточной функции регулятора в подготовленный текст программы, выполнить её компиляцию и подключить полученную динамически загружаемую библиотеку (файл *.dll) к рабочему файлу посредствам блока "userFunction". Убедиться в схожести переходного процесса.

3.5. Разложить дискретную передаточную функцию регулятора на множители и на элементарные дроби, для написания разделённых программ в соответствии с последовательным и параллельным алгоритмами. В соответствии с этими алгоритмами в рабочем файле регулятор должен состоять из блоков "userFunction" включенных последовательно или параллельно.
^

4. Методические указания к моделированию и рекомендации к содержанию отчета


4.1. При выполнении работы рекомендуется использовать простейший метод интегрирования - Эйлера.

4.2. При настройке ПИД-регулятора рекомендуется убедиться в отсутствии комплексных нулей у его передаточной функции. Если таковые имеются, следует поднять коэффициент в пропорциональном канале.

4.3. Получить коэффициенты полиномов числителя и знаменателя, а также значения их корней для выделенной части структурной схемы можно воспользовавшись пунктами меню "Analyze", "Transfer Function Info".

4.4. Для осуществления перехода от непрерывной передаточной функции к дискретной, на вкладке свойств блока "transferFunction" следует нажать кнопку "Convert S->Z" и ввести период дискретизации больший, чем шаг моделирования.

4.5. При манипуляциях с коэффициентами полиномов числителя и знаменателя дискретных фильтров следует воздержаться от округлений - переход от изображения Лапласа к Z-изображению описывается свертыванием правой полуплоскости "устойчивых" корней в несравнимо малую окружность единичного радиуса, т.е. точность позиционирования корня должна быть эквивалентно выше.

4.6. Разложение на множители и на элементарные дроби не обязательно выполнять для дискретной передаточной функции, можно выполнить его и для непрерывной, а потом уже перейти к дискретным фильтрам первого порядка. При этом возможности пакета VisSim освобождают от расчетов.

4.7. Для выявления других технических особенностей каждого из трех алгоритмов следует попытаться идентифицировать частотные свойства для разделенных блоков, составляющих ПИД-регулятор (см. пп. 3.5) и выявить параметры, которые отвечают за его настройки.

Рабочие файлы: [Приложение 1] [Приложение 2] [Рис. 1] [Рис. 2] [err_s^-1.vsm] [k3.vsm]

Приложение 1

ФГОУ ВПО «ГОСУДАРСТВЕННАЯ МОРСКАЯ АКАДЕМИЯ

ИМЕНИ АДМИРАЛА Ф.Ф. УШАКОВА»
Кафедра «Эксплуатация судовых механических установок»
Дисциплина:«Основы автоматики и теория устройства

технических систем»

Отчет по лабораторной работе № 9
«ЦИФРОВЫЕ СИСТЕМЫ»

Выполнил: курсант группы ___ ______________________

(Ф.И.О.)

Принял: ______________________

(зачтена , незачтена)

__________ __________ ____________________________________

(дата) (подпись) (Ф.И.О.)

Новороссийск – 2009.

Приложение 2

Похожие:

Методические указания к лабораторному практикуму по дисциплине «Основы автоматики и теория устройства технических систем» iconМетодические указания к практическому занятию по дисциплине «Основы...
Методические указания к практическому занятию по дисциплине «Основы автоматики и теория устройства технических систем» для курсантов...
Методические указания к лабораторному практикуму по дисциплине «Основы автоматики и теория устройства технических систем» iconРадиотехники, электроники и автоматики
Методические указания по выполнению дипломного проектирования по специальности 220400 «программное обеспечение вычислительной техники...
Методические указания к лабораторному практикуму по дисциплине «Основы автоматики и теория устройства технических систем» iconМетодические указания к проведению практических работ по дисциплине «Экономическая теория»
Методические указания к проведению практических работ по дисциплине «Экономическая теория» для студентов специальности «Менеджмент...
Методические указания к лабораторному практикуму по дисциплине «Основы автоматики и теория устройства технических систем» iconМетодические указания к лабораторному практикуму по курсу «Математические...
Студенты магистратуры, выполнившие предлагаемые лабораторные работы, приобретают навыки математической формализации управленческих...
Методические указания к лабораторному практикуму по дисциплине «Основы автоматики и теория устройства технических систем» iconМетодические указания по составлению рабочей программы учебной дисциплины в тусуре томск 2010
Методические указания содержат рекомендации по разработке рабочих программ по дисциплине в Томском государственном университете систем...
Методические указания к лабораторному практикуму по дисциплине «Основы автоматики и теория устройства технических систем» iconМетодические указания к практическим занятиям по дисциплине «маркетинг»
Бубнова Г. В., Бабан С. М., Андреев Б. Ф., Гусева А. И. Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Маркетинг» для...
Методические указания к лабораторному практикуму по дисциплине «Основы автоматики и теория устройства технических систем» iconМетодические указания к проведению практических работ по дисциплине «Экономическая теория»
Спрос и предложение, определение равновесной цены и объема. Индивидуальный и рыночный спрос
Методические указания к лабораторному практикуму по дисциплине «Основы автоматики и теория устройства технических систем» iconМетодические указания к лабораторным работам по курсу «основы светотехники»
Анненков А. М., Грибков О. И., Дегтярев В. О. Естественное освещение: Методические указания. М.: Миит, 1999. 36 с
Методические указания к лабораторному практикуму по дисциплине «Основы автоматики и теория устройства технических систем» iconМетодические указания к проведению практических работ по дисциплине «Экономическая теория»
Рекомендовано редакционно-издательским советом университета в качестве методических указаний для студентов специальности «Менеджмент...
Методические указания к лабораторному практикуму по дисциплине «Основы автоматики и теория устройства технических систем» iconМетодические указания к проведению практических работ по дисциплине «Корпоративный менеджмент»
Ковальская М. И. Программа структурной реформы на железнодорожном транспорте. Практическое занятие №1. Методические указания к проведению...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
dopoln.ru
Главная страница