LABORATORNÍ CVIENÍ Stední prmyslová škola elektrotechnická

Transkript

1 Sední rmslová škola elekroechnická a Všší odborná škola, Pardubice, Karla IV. 3 LABORATORNÍ CVIENÍ Sední rmslová škola elekroechnická Píjmení: Hladna íslo úloh: 2 Jméno: Jan Daum mení: 3. ÍJNA 2006 Školní rok: 2006 / 07 Daum odevzdání 24. LISTOPADU 2006 Tída / Skuina: 4.B / 2 Klasifikace: NÁZEV ÚLOHY MENÍ PECHODOVÉ CHARAKTERISTIKY A JEJÍ MODELOVÁNÍ NA PC Poe sran 7 Poe grafických íloh

2 ZADÁNÍ V rosedí LabView zme echodovou charakerisiku saické sousav. a 3. ádu 2 V rosedí ANALOX namodeluje sousavu. a 2. ádu ÚVOD Pro sudium složiých jev ve vd a echnice vužíváme model cho jev. Model musí vjadova sránk daného jevu, keré jsou z hlediska sudia a zkoumání dležié. Vužívá se iom vzájemné analogie. Vvoíme-li umlý ssém, jehož chováni bude odobné chováni vodního ssému, oom umlý ssém je modelem vodního ssému. Proces vorb modelu se nazývá modelování; i vorb modelu dochází z hlediska esnosi k redukci vzhledem k vodnímu ssému obr... Obr.. Modelování ssému Modelování sousav a regulaních obvod vchází z zv. eorie odobnosi, odle níž dva objek se sejným maemaickým modelem musí vkazova sejné dnamické vlasnosi. Maemaickým modelem se rozumí maemaický výraz, kerým jsou objek osán. Pod ímo ojmem se ed rozumí enos nebo diferenciální rovnice ois enosem a diferenciální rovnicí jsou rovnocenné. Pi sesavování oíaového modelu regulované sousav se z maemaického modelu sesaví zv. analogové schéma. Nejasji se vužívá meoda osuného snižování ádu derivace. Z diferenciální rovnice nebo enosu se vjádí výraz ro nejvšší derivaci regulované veliin. Posunou inegrací se ád derivace snižuje až na nulu. Na výsuu osledního inegráoru ohoo analogového modelu obdržíme simulovanou skuenou regulovanou veliinu. Pednosí modelování regulovaných sousav na oíai je okamžiá možnos osouzení jejich dnamických vlasnosí, aramer, rovení sabili. Tao meoda je úinná edevším i analýze sousav všších ád, kd klasické es sabili edsavují znané racné osu se zvýšeným nebezeím vzniku chb i výoech.

3 SCHÉMA #!$% EV!" Obr. 2. Schéma zaojení POPIS MENÍ Podle výše uvedeného schémau bla mená sousava zaojena do obvodu. Po senuí laíka, keré zajišuje realizaci jednokového skoku na vsuu sousav, bla sousava iojena ke zdroji naí a na PC bl v rosedí LabView sušn rogram ro mení echodové charakerisik dané sousav. NAMENÉ A VYPOTENÉ HODNOTY Modelování sousav v rosedí ANALOX Obecná diferenciální rovnice. ádu a a0 b0 x Schéma obecného modelu sousav. ádu Graf echodové charakerisik obecné sousav. ádu x b 0 a 0 a h 6 a

4 2 Obecná diferenciální rovnice 2. ádu x b a a a 3 Zadaná diferenciální rovnice 2.ádu x x Y Y X Y X Y F a a 0 a 2 a 0 b 0 a 0 x x - 6 -

5 4 Idenifikace mené sousav. ádu Z namené echodové charakerisik sousav. ádu bla regresí sanovena asová konsana T 22,794 s. Sanovená echodová charakerisika má ed v asové oblasi následující rovnici: h 0 e 22,794 Provedeme-li Lalaceovu ransformaci, získáme vzah H 0 22,794 Z nhož odle vzahu F Y X 22,794 H F uríme enos F: 0 22,794 22,794 2,2794 Y 0, Y X Po rovedení zné Lalaceov ransformace již získáme lineární diferenciální rovnici sousav: 2,2794 0, x a a b a ,749 22,749 0, , 0,4387 Model sousav Analox x 0,4387 0,04387

6 EŠENÍ NAMODELOVANÉ ROVNICE V PROSTEDÍ ANALOX Analox Jan Hladna, 4.B

7 MODEL MENÉ SOUSTAVY. ÁDU Analox Jan Hladna, 4.B

8 STATICKÁ SOUSTAVA. ÁDU LabView Jan Hladna, 4.B

9 IDENTIFIKACE SOUSTAVY. ÁDU Sousava.. Model sousav U 0 e 22,794 8 U [V] [s] Jan Hladna, 4.B

10 STATICKÁ SOUSTAVA 3. ÁDU LabView Jan Hladna, 4.B

11 ZÁVR Tímo mením bl v raxi oven eoreické oznak o dnamických vlasnosech ssém a aké o, že rzné ois cho ssém jsou skuen rovnocenné. Bhem mení a zracovávání namených da nevznikal žádné vší roblém vjma oho, že rogram Analox není k disozici ro oeraní ssém Mac OS X, od kerým bla mnou veškerá daa zracovávána. Tao mení jsou jasným dkazem, že je možné v odsa libovolný roblém evés do objekového modelu, v nmž je hledání ešení mnohem snazší než i ímém ešení.

12 POUŽITÉ PÍSTROJE A POM CKY Oznaení ve schémau Písroj Pomcka Výrobce T ísroje Ssém Druh Invenární íslo Výrobní íslo Poznámka Rozsah Z Zdroj Zlanik DUV-OV SS A-MK V RS íravek SPŠE íravek Sousava ádu, Sousava 3. ádu - V HPIB Volmer Mera Blansko SS C/389 MK-89 - EV Volmer Meex SS A-MK V