Порядок выполнения работы




1. Сформировать структурную схему САУ, состоящую из трех апериодических звеньев первого порядка, охваченных главной обратной связью. Передаточные функции звеньев задать в форме , , . Исследовать характеристики переходного процесса в замкнутой САУ при изменении параметров передаточной функции второго звена.

Определить длительность переходного процесса, величину перерегулирования (значение выброса в процентах от установившегося значения), период колебаний. По ЛЧХ определить показатель колебательности и полосу пропускания замкнутой системы. Измерить величину установившейся ошибки.

Коэффициент усиления варьировать в пределах 1…50 (рекомендуемый ряд значений 1, 2, 5, 10, 20) при неизменной постоянной времени звена.

Постоянную времени варьировать от 0.01 до 0.5 (рекомендуемый ряд значений 0.01, 0.1, 0.5) при фиксированном коэффициенте усиления .

2. Разомкнуть отрицательную обратную связь. Для тех же значений коэффициента усиления и постоянной времени второго звена по ЛЧХ измерить значение частоты единичного усиления разомкнутой САУ и величину запаса по фазе.

3. Сформировать структуру замкнутой системы, состоящей из апериодического звена первого порядка и колебательного звена с передаточными функциями и . Для колебательного звена коэффициенты соответствует параметру затухания и постоянной времени .

Исследовать характеристики переходного процесса в замкнутой САУ.

Определить длительность переходного процесса, величину перерегулирования (значение выброса в процентах от установившегося значения), период колебаний.

По ЛЧХ определить показатель колебательности и полосу пропускания замкнутой системы. Измерить величину установившейся ошибки.

Коэффициент усиления варьировать в пределах 1…20 (рекомендуемый ряд значений 1, 5, 20) при фиксированной величине . Величину параметра затухания ξ варьировать от 0.5 до 2 (рекомендуемый ряд значений 0.5, 0.707, 1, 2) при фиксированном коэффициенте усиления .

4. Разомкнуть отрицательную обратную связь. Для тех же значений коэффициента усиления и параметра затухания по ЛЧХ измерить значение частоты единичного усиления разомкнутой САУ и величину запаса по фазе.

5. Замкнуть отрицательную обратную связь. Качественно оценить влияние постоянной времени апериодического звена на характер переходного процесса. Постоянную времени варьировать от 0.01 до 20 (рекомендуемый ряд значений 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 10, 20) при фиксированном коэффициенте усиления.

Разомкнуть отрицательную обратную связь. Для тех же значений по ЛЧХ измерить значение частоты единичного усиления разомкнутой САУ и величину запаса по фазе.

6. Для замкнутой САУ со структурой, соответствующей пункту 3, определить динамическую ошибку при единичном ступенчатом и линейном воздействиях.

Указание: сформировать линейно изменяющееся входное воздействие дополнительным звеном с передаточной функцией . Для наблюдения сигнала ошибки ввести в структурную схему на входе звено с передаточной функцией .

Содержание отчета

Графики переходных процессов.

Передаточные функции и логарифмические частотные характеристики разомкнутых систем. Передаточные функции замкнутых систем.

Значения характерных частот, запасов по фазе и соответствующие им длительности переходных процессов. Динамические ошибки при типовых воздействиях.

Выводы о взаимосвязи частотных характеристик и качества переходного процесса.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАМКНУТЫХ АСТАТИЧЕСКИХ САУ

В структурной схеме астатической САУ обязательно содержится одно или два интегрирующих звена, не охваченных местной обратной связью жесткого типа, а также типовые звенья других типов. Передаточная функция разомкнутой САУ представлена в виде , где - общий коэффициент усиления, - порядок астатизма (количество интеграторов), полиномы и имеют свободный член равный единице. В замкнутой САУ ошибка по задающему воздействию может быть найдена с помощью передаточной функции ошибки .

Ошибка установившегося режима при отработке задающего воздействия называется статической. На основании теоремы о конечном значении, статическая ошибка отсутствует при любом порядке астатизма .

Ошибка установившегося режима при отработке воздействия, пропорционального постоянной скорости называется скоростной. В случае САУ с одним интегратором установившаяся ошибка по скорости . В системе с двумя интеграторами ошибка по скорости отсутствует.

В случае отработки входного воздействия, пропорционального постоянному ускорению .

В случае САУ с одним интегратором предел расходится, что указывает на неограниченное возрастание ошибки по ускорению. В системе с двумя интеграторами установившаяся ошибка по ускорению постоянна .

Динамическую ошибку и качество процесса управления в замкнутых астатических системах оценивают с помощью тех же количественных показателей, что и в статических САУ.

Важной характеристикой замкнутой системы является ее помехоустойчивость. При упрощенном анализе [Л.2] можно принять, что на входе системы действует помеха в виде белого шума со спектральной плотностью . Тогда дисперсия шума на выходе системы будет , где - эффективная шумовая полоса пропускания замкнутой системы. Вычисления по этой формуле удобно производить в пакете Mathcad.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-11-22 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: