Таблица 2

Зависимость м от s

s, %	14	22	25	28	31
M	1,1	1,2	1,25	1,3	1,35

где w _о – базовая частота асимптотической ЛАХ разомкнутой системы, К – коэффициент усиления разомкнутой системы, Т₁ – наибольшая постоянная времени регулятора, а М – показатель колебательности, соответствующий заданному значению перерегулирования s (см. табл. 2).

Для дискретных систем величину инерционной постоянной времени регулятора Т₂ необходимо уменьшить относительно ее значения, рассчитанного по приведенным выше формулам для непрерывной системы. Это связано с тем, что дискретизация по времени в замкнутом контуре уменьшает его запас устойчивости по фазе, а значит увеличивает перерегулирование в дискретной системе по сравнению с непрерывным прототипом. Для системы S₄ постоянная времени уменьшается на величину 0,5Т_Н, а для системы S₅ – на Т_Н.¹

2.1. Качество переходных процессов. В этой части лабораторной работы исследуются зависимости показателей качества переходных процессов в скорректированных системах S₃, S₄ и S₅ от параметров регулятора и величины шага выборки при ступенчатом и гармоническом входных сигналах. Для этого:

1) для каждой системы установите расчетные значения всех параметров регулятора и при включенной кнопке “Память” получите переходную функцию. Определите прямые показатели качества s и t_п . Зарисуйте картинку с полученными графиками в протокол;

2) поочередно для каждой системы S₃, S₄ и S₅ при расчетных значениях постоянных времени регулятора t и Т₂ определите величины перерегулирования s и времени переходного процесса t_п , соответствующие трем значениям коэффициента передачи регулятора: (1,5; 2,0; 2,5)К_Р;

3) для систем S₃, S₄ и S₅ определите величины прямых показателей качества s и t_п , соответствующие трем значениям форсирующей постоянной времени регулятора: (0,5; 2,0; 3,0)t. При этом параметры К_Р и Т₂ должны сохранять расчетные значения. Не забывайте, что Т₂ для каждой системы имеет свою величину;

4) для систем S₃, S₄ и S₅ определите величины перерегулирования s и времени переходного процесса t_п , соответствующие трем значениям инерционной постоянной времени регулятора: (3,0; 4,0; 6,0)Т₂. При этом параметры К_Р и t должны сохранять расчетные значения;

5) для дискретных систем S₄ и S₅ определите величины s и t_п , соответствующие четырем значениям шага выборки: (3,0; 4,0; 5,0; 6,0)Т_н. При этом все параметры регулятора должны иметь расчетные значения;

6) поочередно для каждой системы S₃, S₄ и S₅ при расчетных значениях параметров регулятора определите экспериментальные значения показателя колебательности М. Для этого необходимо рассматривать реакцию системы на гармонический сигнал с частотой, значение которой определяется по результатам повторных экспериментов из условия наибольшей амплитуды установившихся колебаний на первом выходе.

2.2. Качество установившихся процессов. В этой части работы исследуются зависимости показателей качества установившихся режимов от параметров регулятора и шага выборки. Опыты проводятся при воздействии на вход системы линейного и гармонического сигналов. Для этого:

1) при включенной кнопке “Память” и расчетных значениях всех параметров регулятора получите реакцию каждой из систем S₃, S₄ и S₅ по ошибке (выход 2) на линейный сигнал при скорости v = 10 с^-1. Определите величину установившейся ошибки e_с. Картинку процессов зарисуйте в протокол;

2) для систем S₃, S₄ и S₅ при расчетных значениях постоянных времени регулятора и v = 10 с^-1 определите величину e_с, соответствующую трем значениям коэффициента передачи регулятора: ( 1,5; 2,0; 2,5) К_Р;

3) для систем S₄ и S₅ при расчетных значениях всех параметров регулятора и v = 10 с^-1 определите величину установившейся ошибки e_с, соответствующую трем значениям шага выборки: ( 2,0; 3,0; 4,0)Т_Н;

4) при расчетных значениях всех параметров регулятора получите реакцию каждой из систем S₃, S₄ и S₅ по ошибке (выход 2) на гармонический сигнал единичной амплитуды с частотой 0,5w_о. Определите величину амплитуды ошибки e_м в установившемся режиме. Опыт выполняйте при включенной кнопке “Память”. Картинку с экрана индикатора зарисуйте в протокол.

5) поочередно для каждой системы S₃, S₄ и S₅ при расчетных значениях постоянных времени регулятора и номинальном шаге выборки определите величину амплитуды ошибки e_м , соответствующую трем значениям коэффициента передачи регулятора: ( 1,5; 2,0; 2,5)К_Р.