Лабораторная работа № 1а

Изучение возможностей пакета моделирования линейных САУ CLASSIC 3

Цель работы: научиться создавать модели разомкнутых и замкнутых САУ по их структурным схемам при помощи программы Classic 3.

Программа работы
1. Ознакомиться с основными приёмами работы в программе для моделирования САУ Classic 3.
1.1. Формирование проекта отдельного динамического звена.
1.2. Ввод и изменение его параметров.
1.3. Проведение связей
1.4. Назначение «входов» и «выходов» модели.
1.5. Запуск исследования свойств системы.
2. Выполнение работы.
2.1. Создать новый проект.
2.2. Разместить на поле проекта структурную схему модели, состоящую из 3 апериодических звеньев.
2.3. Ввести параметры её звеньев: постоянные времени и коэффициент передачи разомкнутой САУ.
2.4. Снять частотные и переходную характеристики модели разомкнутой САУ.
3. Сформулировать выводы о проделанной работе.

Указания к выполнению работы

Рис.1. Окно создания новой модели

К п.1.1. Для того, чтобы создать новый проект, необходимо запустить Classic3 и в появившемся главном окне программы выбрать пункт меню «Файл/Новый» (или нажать Ctrl+N). В появившемся окне создания новой модели (рис.1) выбираем пункт «Структурная схема модели».

Рис.2. Контекстное меню поля схемы модели

К п.1.2. Сразу после создания проекта курсор принимает вид , что означает включение режима размещения звеньев структурной схем модели. Выйти из него можно, нажав правую кнопку мыши (ПКМ). При повторном нажатии этой же кнопки появляется меню (рис.2).
Для того чтобы разместить дополнительные блоки на схеме модели, выбираем пункт «Размещение блоков». Разместив блоки на поле проекта, переходим в режим «Проведение связей» (см. рис.2), после чего на блоке №1 появится “маячок” в виде четырёхлучевой звезды, как показано на рис. 3. Для соединения блоков нужно кликнуть левой кнопкой мыши (ЛКМ) на “маячке” (на выходе блока), затем провести курсор до входа соседнего блока и снова щёлкнуть ЛКМ. В результате получим структурную схему модели САУ, но ещё без введённых параметров модели (рис.4). Чтобы выйти из режима проведения связей, можно кликнуть любой кнопкой мыши в стороне от структурной схемы САУ.

Рис.3. Размещение блоков модели в поле проекта

Рис.4. Структурная схема модели САУ в программе Classic 3

Для ввода параметров модели выбираем щелчком ЛКМ нужный нам блок, а затем либо кликаем по нему же два раза ЛКМ, либо вызываем контекстное меню (ПКМ), в котором выбираем пункт «Свойства блока» (рис. 5).

В результате появляется окно «Параметры блока» (рис.6).  В окне параметров блока можно указать название блока (поле «Название:», до 9 символов), изменить его номер (поле «Номер блока:»), развернуть блок (поле «Ориентация:»), сделать блок входом, выходом модели, или же варьируемым (поле «Атрибуты:»), изменить число и знаки входов блока (поле «Входы:»), а также ввести параметры передаточной функции блока – поэлементно, начиная с нулевого порядка как в числителе, так и в знаменателе.

В поле «Атрибуты:» для блока 1 устанавливаем значение «Вход», для блока 3 – «Выход». Для блока 1 в поле «Входы:» меняем знак для одного из входов на минус (рис.6).

Рис.6. Окно ввода параметров блока

В поле «Передаточная функция блока» вводим параметры передаточной функции блока. Так как каждый блок имеет ПФ вида

то в числителе вводим 1, а в знаменателе увеличиваем порядок (стрелками рядом с полем параметров) и вводим значение постоянной времени Т. Эту операцию проводим для блоков 1-3. В блоке 1, кроме того, необходимо вместо единицы в числителе ПФ ввести значение коэффициента передачи разомкнутой САУ. В блоке 4 вводим и в числителе, и в знаменателе единицы.
К п.1.3. Для получения частотных и переходной характеристик модели необходимо выбрать пункт главного меню «Расчёты/Характеристики», или нажать клавишу F9. Например, для модели САУ с параметрами блоков

получим окно с тремя графиками: «Корневая плоскость», «Частотные характеристики» и «Переходные процессы», а также результирующую ПФ САУ, в данном случае разомкнутой (рис.7).
Чтобы скопировать графики, выбираем пункт меню «Вид/Копировать» (или Ctrl+C). Нажав ПКМ на любом из графиков, открываем меню вида рис.8. Здесь с помощью пунктов «Параметры…» и «Тип…» можно изменить свойства и внешний вид графиков. Пункт «Показатели качества (сводка)» (Ctrl+I) выведет на экран корневые, косвенные показатели качества САУ, или же показатели качества переходного процесса – в зависимости от выбранного графика.

Рис.7. Окно со снятыми характеристиками

Рис.8. Контекстное меню графического окна

Каждое из четырёх окон характеристик имеет заголовок вида рис.9. Нажав на серый прямоугольник в правой части заголовка, разворачиваем нужное нам окно на весь экран.

Рис.9. Заголовок графического окна «Частотные характеристики»

Варианты заданий