Таблица 2

План экспериментов для исследования качества

Группа опытов	Номер опыта	Ки	Т1
	1	Ки	Т1
	2	2Ки	2Т1
Первая	3	4Ки	4Т1
	4	5Ки	5Т1
	5	6Ки	6Т1
	6	Ки	2Т1
	7	2Ки
Вторая	8	4Ки
	9	8Ки
	10	16Ки
	11	2Ки	Т1
	12		2Т1
Третья	13		4Т1
	14		8Т1
	15		16Т1

1. Прямые и интегральные показатели. Установите значения параметров К_и и Т₁ в соответствии с номером выполняемого опыта и подайте на вход системы единичный ступенчатый сигнал. Получите картинки процессов на первом и четвертом выходах. По графику первого выхода определите время переходного процесса t_п, величину максимума переходной функции h_max. Измерьте установившееся значение сигнала по четвертому выходу, которое пропорционально (с коэффициентом К_I = 10) величине интегральной квадратичной ошибки I₂.

2. Частотные показатели. Установите значения параметров К_и и Т₁ в соответствии с номером выполняемого опыта. В режиме “Частотные характеристики” получите на экране индикатора графики сигналов “Вход” и “Выход 1”. Определите частоту амплитудного резонанса f_р, амплитуды А_вх и А_вых на этой частоте, а также граничную частоту полосы пропускания f_пр . После этого получите графики сигналов“ Выход 3” и “Выход 1”, что соответствует входу и выходу прямой цепи системы. Определите частоту, на которой амплитуды этих сигналов практически одинаковы. Для системы с единичной обратной связью она равна частоте среза w_с разомкнутой системы. Измерьте относительный временной сдвиг t на этой частоте с учетом знака. По этой величине можно рассчитать запас устойчивости по фазе g_с .

Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Описание системы (структурная схема системы, передаточные функции всех звеньев и параметры из таблицы вариантов).

3. Семейство асимптотических ЛАХ на отдельном рисунке для каждой группы опытов и таблица значений базовой частоты w_о .

4. Графики экспериментальных зависимостей¹ запаса устойчивости по фазе g_с = f(M), перерегулирования s = s(М), безразмерного времени переходного процесса w_оt_п = f(M), относительной резонансной частоты² W_р = f(M), относительной границы полосы пропускания W_пр = f(M), интегральной квадратичной оценки ³ I₂ = f(M).

5. Правдоподобное объяснение поведения всех графиков.

6. Список использованной литературы.

7. Протокол выполнения лабораторной работы.

Контрольные вопросы

1. Почему при оценке качества переходного процесса в линейной системе обычно рассматривается ее реакция на единичное ступенчатое воздействие? 2. Влияют ли начальные условия на качество переходного процесса в линейной системе? 3. Будет ли переходный процесс в системе при подаче на ее вход гармонического воздействия? 4. Можно ли оценить качество переходного процесса в линейной системе по графику ее свободного движения за счет начальных условий? 5. Какие показатели используются для оценки качества переходных процессов? 6. Какие показатели качества определяются по графику переходной функции? 7. Какие показатели качества определяются по частотным характеристикам замкнутой системы? 8. Как по частотным характеристикам разомкнутой системы определить показатели запаса устойчивости? 9. Как определить прямые показатели качества по графику ошибки, если на вход системы подан единичный ступенчатый сигнал? 10. Какие параметры переходной функции характеризуют запас устойчивости системы? 11. Можно ли по графику весовой функции линейной системы определить показатели качества переходного процесса? 12. Что представляют собой частотные показатели качества переходного процесса? 13. Является ли отсутствие резонансного пика АЧХ системы достаточным условием отсутствия перерегулирования? 14. Какие показатели качества определяются по расположению полюсов системы? 15. Как по корневым показателям оценить прямые показатели качества переходного процесса? 16. Какое свойство системы характеризуют ее частота среза и полоса пропускания? 17. Что представляют собой интегральные показатели качества? 18. Как меняется величина интегральной квадратичной оценки при уменьшении степени устойчивости системы до нуля? 19. Какие свойства системы характеризуют величина и расположение резонансного пика АЧХ замкнутой системы? 20. Как будут изменяться показатели качества переходного процесса линейной системы при увеличении ее коэффициента усиления? 21. Можно ли увеличить быстродействие системы, не уменьшая запасов устойчивости? 22. Всегда ли неограниченное увеличение коэффициента усиления разомкнутой системы приводит к потере устойчивости? 23. Как повлияют на качество переходного процесса “малые” постоянные времени? 24. Почему для желаемой ЛАХ рекомендуется наклон -20 дБ/дек в окрестности частоты среза? 25. Как влияет расположение нулей передаточной функции замкнутой системы на качество переходного процесса?