Numer sprawozdania |
1 |
|
|
|||
Data wykonania ćwiczenia: |
28.11.2012 |
Nazwisko i imię: |
||||
Data oddania sprawozdania: |
19.12.2012 |
|
||||
Numer grupy laboratoryjnej: |
22 - I |
1. Zadanie:
dane: m=2 {kg]; c=5 [N*s/m]; k=100 [N/m]
2. Dynamiczne równanie układu mechanicznego:
3. Schemat blokowy układu w Simulinku:
4. a) Postać wymuszenia (skok jednostkowy):
b) Odpowiedź układu na skok jednostkowy sygnału wymuszającego F(t)=10N opóźnionego o τ= 1s.
5. a) Wykres postaci wymuszenia - sygnału sinusoidalnego:
b) Odpowiedź układu na sinusoidalny sygnał wymuszający o amplitudzie A=10N i okresie T=1s :
6. Wnioski:
Program Simulink pozwala w prosty sposób obliczyć dowolne równanie różniczkowe, w naszym przypadku niejednorodne, drugiego rzędu. Modelując układ korzystamy z modułów całkujących. Możemy tego dokonać również w Matlabie, który ma wbudowany szereg algorytmów do tego celu. Najczęściej wykorzystuje się do tego funkcję ode45, która rozwiązuje zagadnienie początkowe dla równań różniczkowych zwyczajnych metodą Rungego Kutty rzędu 4 i 5.
Przy wymuszeniu skokowym wykres wychylenia masy na sprężynie x (t) w początkowym przedziale czasu oscyluje - odbywa się tłumienie periodyczne. Wynika ono z współczynnika sprężystości sprężyny k i współczynnika tłumienia tłumika c. Od około 6 s wychylenie na wyjściu normuje się, zbliżając się do wartości skoku na wejściu.
Analizując wykres sinusoidalnego sygnału wymuszenia i jego odpowiedzi przez układ, zauważamy, że wychylenie na wyjściu ma mniejszą amplitudę drgań.