- •Е. А. Делакова, с. П. Соколова, а. Г. Степанов, о. И. Ширяева общая теория систем
- •Составители: е. А. Делакова, а. Г. Степанов, с. П. Соколова, о. И. Ширяева
- •Содержание
- •3.3 Методический пример 24
- •Задание матриц
- •Создание графика
- •Печать графиков
- •Лабораторная работа № 1
- •Базовые сведения
- •Порядок выполнения работы
- •Оформление отчета
- •Контрольные вопросы
- •Структура и возможности моделирующих пакетов
- •Основные сведения
- •Основные принципы работы и моделирования
- •Методический пример
- •2.4 Порядок выполнения лабораторной работы №2
- •Оформление отчета
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №3. Моделирование динамических процессов
- •3.1 Система управления. Основные понятия
- •3.2 Задача наполнения бака
- •3.3 Временные характеристики
- •3.3 Методический пример
- •3.4 Порядок выполнения лабораторной работы №3
- •3.5 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №4. Формы математического представления систем управления
- •4.1 Основные теоретические сведения
- •4.2 Методический пример
- •4.3 Порядок выполнения лабораторной работы №4.
- •4.4 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №5. Исследование Переходных характеристик типовых звеньев систем управления
- •5.1 Типовые звенья системы управления
- •5.2 Определение параметров передаточной функции
- •5.3 Порядок выполнения лабораторной работы №5
- •5.4 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №6. Эквивалентные преобразования структурных схем
- •6.1 Основные соединения структурных схем
- •6.2. Основные преобразования структурных схем
- •6.3 Порядок выполнения лабораторной работы №6
- •5.4 Методический пример
- •6.5 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №7. Исследование устойчивости разомкнутых и замкнутых систем
- •7.1 Основные теоретические сведения
- •1) Система имеет действительные корни
- •2) Система имеет комплексные корни
- •7.2 Порядок выполнения работы
- •7.3 Методический пример
- •7.4 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №8. Критерии устойчивости систем
- •8.1 Основные теоретические сведения
- •8.1.1 Алгебраический критерий Гурвица
- •8.1.2 Частотный критерий Михайлова
- •8.1.3 Частотный критерий Найквиста
- •8.1.4 Логарифмический частотный критерий Найквиста
- •8.2 Порядок выполнения работы
- •8.3 Методический пример выполнения лабораторной работы №8
- •8.4 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №9. Исследование качественных показателей автоматических систем
- •9.1 Прямые и косвенные оценки качества
- •9.1.1 Прямые оценки качества
- •9.1.2 Косвенные оценки качества по ачх
- •9.2 Интегральные оценки
- •9.3 Порядок выполнения работы
- •9.4 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №10. Коррекция систем автоматического управления
- •10.1 Понятие о методах коррекции су. Законы регулирования
- •10.1.1 Типовые регуляторы и устойчивость. Методический пример
- •10.1.2 Анализ точности системы управления
- •10.2 Выбор оптимальных параметров регуляторов
- •10.3 Порядок выполнения работы
- •10.4 Контрольные вопросы
- •Список литературы
5.4 Контрольные вопросы
1. Что понимается под типовым динамическим звеном?
2. Каким образом определяются параметры звеньев первого порядка по экспериментально снятым h(t)?
3. Приведите примеры динамических звеньев, их передаточные функции и временные характеристики.
4. Как влияет коэффициент демпфирования на характер переходного процесса звеньев второго порядка?
5. Как влияет звено интегрирования на другие звенья?
6. Как влияет изменение постоянной времени Т и коэффициента k на переходные характеристики звеньев?
Лабораторная работа №6. Эквивалентные преобразования структурных схем
Цель работы: приобретение навыков для преобразования структурных схем систем управления.
6.1 Основные соединения структурных схем
К основным соединениям структурных схем относятся следующие соединения:
1) соединение звеньев (рисунок 6.1а) называют последовательным – выходная величина одного звена является входной величиной другого;
2) соединение звеньев (рисунок 6.1б) называют параллельным, если на входы всех звеньев подается одна и та же величина, а выходные величины суммируются;
3) параллельно–встречное соединение, (рисунок 6.1в), называют обратной связью (ОС). Сумматор замыкает "петлю" или "контур" обратной связи, при этом если сигнал подается на сумматор с отрицательным знаком, то имеет место отрицательная ОС, иначе положительная ОС. Данную систему будем называть замкнутой системой.
а) последовательное б) параллельное в) обратная связь
Рисунок 6.1 – Основные типы соединения звеньев
6.2. Основные преобразования структурных схем
Структурная схема систем управления может содержать большое количество звеньев, и их соединение может быть произвольным. Сложное соединение звеньев может быть преобразовано в более простое с сохранением динамических характеристик системы на основе принципа суперпозиции: сумма реакций звена (или системы) на отдельные воздействия равна реакции звена на сумму этих же воздействий. Это обуславливает математические выражения для эквивалентной передаточной функции
– рисунок 6.1а, (6.1)
– рисунок 6.1б, (6.2)
– рисунок 6.1в, (6.3)
если отрицательная ОС, то знак в знаменателе «плюс», иначе «минус».
Формулы (6.1–6.3) лежат в основе существующих правил преобразования структурных схем (таблица 6.1).
Таблица 6.1 – Правила преобразования структурных схем
|
Исходная схема |
Эквивалентная |
1 |
Два последовательно включенных блока |
|
|
|
|
2 |
Два параллельно включенных блока |
|
|
|
|
3 |
Соединение с обратной связью |
|
|
|
|
4 |
Перенос сумматора по ходу сигнала |
|
|
|
|
5 |
Перенос сумматора против хода сигнала |
|
|
|
|
6 |
Перенос узла против хода сигнала |
|
|
|
|
7 |
Перенос узла по ходу сигнала |
|
|
|