Міністетсво освіти і науки україни
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Кафедра електротехнічних систем
З В І Т
з лабораторних робіт
з дисципліни
„Теорія автоматичного керування”
Перевірив: Виконав:
старший викладач Кисельова Г.О. студент курсу ФЕТ
групи
„ ” 2014 р. (П.І.Б.)
Черкаси 2014
Лабораторна робота №1
ДОСЛІДЖЕННЯ УНІВЕРСАЛЬНОГО ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДУ САУ-21ТК
Мета роботи: вивчення будови лабораторного стенда і його функціональних можливостей, а також вироблення початкових навичок роботи на стенді.
Стислий опис універсального лабораторного стенду
Універсальний лабораторний стенд САУ-21ТК належить до малогабаритних аналого-дискретних обчислювальних машин і призначений для дослідження динамічних процесів, які відбуваються у системах автоматичного керування.
На стенді можна досліджувати різноманітні види систем автоматичного керування: лінійні та нелінійні, неперервні та дискретні, релейні та імпульсні. Надається можливість досліджувати системи керування за збуренням і за відхиленням, а також досліджувати системи комбінованого керування.
Стенд дозволяє розв’язувати задачі параметричного синтезу послідовних і паралельних коригуючих пристроїв.
Функціонально стенд виконано у вигляді моделі узагальненої системи автоматичного керування двигуном постійного струму з незалежним збудженням. Передбачено можливість складання моделей різноманітних конкретних систем автоматичного керування двигуном постійного струму, задання основних типових задавальних і збурюючих дій. Передбачено також можливість візуального спостереження процесів, які відбуваються у ланках моделі досліджуваної системи керування, за допомогою двоканального осцилографа С1-83.
На лицьовій панелі стенду (див. рисунок 1.1) виконано мнемосхему моделі узагальненої системи автоматичного керування з перемикачами для складання моделей конкретних систем керування.
Модель узагальненої системи керування складається з таких основних ланок:
- двигун постійного струму з незалежним збудженням (ДПС);
- механічна передача (МП);
- підсилювач потужності (ПП);
- ПІД-регулятор в основному контурі керування (ПІД-р);
- ПД-регулятор в підпорядкованому контурі керування (ПД-р);
- формувач задавальних діянь моделі системи керування;
- формувач збурюючого діяння, що моделює момент навантаження на валу двигуна.
Для задання значень основних параметрів ланок досліджуваної системи керування на лицьовій панелі стенду розміщено такі змінні резистори і перемикачі:
- група змінних резисторів "Ke", "Ku", "Kg", призначених для задання параметрів ПІД-регулятора;
- група змінних резисторів "Kr", "Kg", призначених для задання параметрів ПД-регулятора;
- змінний резистор "Ky", призначений для задання коефіцієнта підсилення підсилювача потужності;
- перемикач "Ty", призначений для задання сталої часу підсилювача потужності;
- перемикач "Tg", призначений для задання електромеханічної сталої часу двигуна постійного струму;
- змінний резистор "Kj", призначений для задання коефіцієнта редукції механічної передачі;
- перемикач "Ω/L", призначений для введення астатизму в систему керування;
- змінний резистор "Kc", призначений для задання коефіцієнта передачі кола зворотного зв’язку, підпорядкованого контуру керування;
- змінний резистор "Кv", призначений для задання коефіцієнта передачі каналу компенсування впливу збурення на об'єкт керування;
- змінний резистор "Кі" призначений для задання коефіцієнта передачі кола зворотного зв’язку за струмом якоря двигуна.
Для формування різних видів задавальнї дії G на систему керування призначені такі змінні резистори і перемикачі:
- змінний резистор , призначений для задання регульованого ступінчастого діяння;
- група змінних резисторів "sin", , , призначених для задання амплітуди періодичного діяння синусоїдної, прямокутної і трикутної форм відповідно;
- перемикач "ω", призначений для задання частоти періодичного діяння;
- змінний резистор "N", призначений для задання завади на вході системи керування.
Для формування діяння, що збурює систему керування, використовуються такі змінні резистори:
- резистор "Мн", призначений для задання діяння, що моделює постійний момент навантаження на валу двигуна;
- резистор "Nм", призначений для задання діяння, що моделює момент навантаження випадкової форми.
Для забезпечення візуального спостереження сигналів у різних контрольованих точках досліджуваної системи керування передбачено на лицьовій панелі стенду два перемикачі "1 канал" і "2 канал".
За допомогою кожного з цих перемикачів можна вмикати до будь-якої контрольованої точки моделі системи керування відповідний вольтметр,
розташований на лицьовій панелі стенду, а також відповідний вхід двоканального осцилографа. Вольтметри мають перемикачі діапазонів вимірювання "1 В/10 В".
Для запуску функціонування досліджуваної системи керування і повернення її у вихідний стан використовуються кнопки "Пуск" та "Исх.п" відповідно.
Живлення стенду здійснюється від мережі 220 В, 50 Гц.
Стенд вмикається за допомогою кнопки "Вкл".