Описание лабораторной установки
Исследование частотных характеристик системы управления проводится на персональных ЭВМ с использованием пакета Simulink, входящего в среду программных средств MATLAB.
Подготовка к выполнению работы
1. Ознакомиться с правилами использования инструмента Simulink LTI-Viewer, изложенными в теоретической части.
Порядок выполнения работы
1. Ввести в ПЭВМ машинную модель системы управления углом поворота по рис. 10 с использованием блоков библиотеки пакета Simulink для заданного преподавателем варианта исходных данных согласно табл. 1.
2. Для анализа частотных характеристик разомкнутой системы управления в машинной модели разомкнуть главную обратную связь. Построить логарифмические частотные характеристики некорректированной разомкнутой системы управления, приняв K1=1, T1= T2=0.
α
Рис. 10. Структурная схема системы управления:
αз – заданный угол поворота; α – угол поворота объекта управления;
δ – ошибка системы управления
Таблица 1
№ вари-анта |
Kус |
a1 |
a2 |
Kдв |
b1 |
b2 |
Kос1 |
Tос1 |
Kос2 |
Tос2 |
Kр |
1 2 3 4 5 6 |
20 100 30 80 50 40 |
0 5·10-4 0,001 0,001 0 0,002 |
0,002 0,002 0,1 0,003 0,001 0,15 |
20 15 30 25 40 35 |
2·10-5 3·10-5 4·10-5 3·10-5 7·10-5 5·10-5 |
0,02 0,015 0,02 0,01 0,07 0,05 |
0 0,001 0,1 0,005 0 0,2 |
0 0,002 0,1 0,001 0 0,2 |
0,015 0 0,01 0,02 0,01 0,05 |
0,002 0 1·10-4 0,001 2·10-4 1·10-4 |
0,001 5·10-4 0,001 4·10-4 0,002 0,005 |
3. Исследовать влияние параметров K1, T1 и T2 последовательного корректирующего звена на такие характеристики системы управления как частота среза, запас устойчивости по фазе, запас устойчивости по амплитуде. Подобрать значения постоянных времени T1 и T2 последовательного корректирующего звена, обеспечивающие при достижении максимального для данной системы коэффициента передачи K1 запасы устойчивости по фазе не менее 30° и по амплитуде не менее 10 дБ.
4. Для исследования реакции замкнутой системы с выбранными значениями параметров последовательного корректирующего устройства на единичное ступенчатое воздействие, а также определения нулей и полюсов замкнутой системы в машинной модели замкнуть главную обратную связь. С помощью инструмента Simulink LTI-Viewer построить график переходного процесса при отработке входного единичного ступенчатого воздействия и диаграмму с расположением нулей и полюсов замкнутой системы управления с выбранными значениями параметров последовательного корректирующего устройства.