3.3. Задание

1. Изучить виды корректирующих устройств и их влияние на статические и динамические свойства систем автоматического управления.

2. Провести анализ изменения структуры и параметров различных звеньев, охваченных корректирующими обратными связями.

3. С помощью моделирования исследовать влияние корректирующих обратных связей на статическую точность и показатели качества переходных процессов различных звеньев и систем автоматического управления.

3.4. Описание лабораторной установки

Лабораторной установкой является ЦВМ IBM PC для проведения цифрового моделирования.

Цифровое моделирование переходных процессов, происходящих в САУ при подаче на вход единичного воздействия, производится с использованием пакета Simulink системы Matlab [6-8].

В этой работе исследуется влияние различных корректирующих обратных связей на статические и динамические свойства систем автоматического управления.

Для исследования сначала предлагается замкнутая система автоматического управления, структурная схема которой приведена на рис. 3.2.

Рис. 3.3. Схема моделирования САУ

Схема моделирования этой системы с использованием пакета Simulink системы Matlab для случая единичных параметров звеньев приведена на рис. 3.3.

Параметры исходного звена системы задаются с помощью блока Transfer Fcn, параметры корректирующей обратной связи – с помощью блока Transfer Fcn1, знак обратной связи с помощью элемента сравнения. Включение обратной связи осуществляется при верхнем положении переключателя Manual Switch, при нижнем положении этого переключателя обратная связь отключается.

Входным сигналом САУ является единичное ступенчатое изме-нение входной координаты – блок Step. На выходе схемы с помощью блока Scope наблюдается переходной процесс по выходной координате системы.

Далее для исследования предлагается система автоматического управления летательного аппарата (ЛА) по углу крена , функциональная схема которой приведена на рис. 3.4. В эту САУ по сравнению с системой на рис. 2.7, подробно рассмотренной во второй лабораторной работе, дополнительно введена корректирующая гибкая (скоростная) обратная связь с помощью скоростного гироскопа (СГ) для улучшения качества переходных процессов.

Уравнение скоростного гироскопа

; (3.18)

Схема моделирования системы с использованием пакета Simulink системы Matlab для случая единичных параметров звеньев приведена на рис. 3.5.

Параметры скоростного гироскопа задаются с помощью блока Transfer Fcn5. Включение скоростной обратной связи осуществляется при верхнем положении переключателя Manual Switch, при нижнем положении этого переключателя скоростная обратная связь отключается.

Рис. 3.4. Функциональная схема САУ углом крена ЛА со скоростной ОС

Рис. 3.5. Схема моделирования САУ углом кренаЛА со скоростной ОС

Аналогично может быть рассмотрена система автоматического управления частотой вращения ротора газотурбинного двигателя (ГТД) с астатическим гидроприводом и изодромной сбратной связью, структурная схема и схема моделирования которой приведены в приложении 3.