- •Теория автоматического управления
- •М. А. Крупская, н. А. Столбанов
- •Часть 2
- •Содержание
- •Лабораторная работа № 1. Коррекция статических и динамических свойств сау Цель работы
- •Краткие теоретические сведения
- •Задание и порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Варианты задания
- •Лабораторная работа №2. Исследование импульсных сау Цель работы
- •Краткие теоретические сведения
- •Задание и порядок выполнения работы
- •1 Часть (расчетная)
- •2 Часть (экспериментальная)
- •Контрольные вопросы
- •Варианты задания
- •Лабораторная работа № 3. Проектирование дискретных фильтров по их аналоговым непрерывным эквивалентам Цель работы
- •Краткие теоретические сведения
- •Задание и порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Варианты задания
- •Лабораторная работа № 4. Исследование нелинейных сау Цель работы
- •Краткие теоретические сведения
- •Задание и порядок его выполнения
- •Контрольные вопросы
- •Варианты задания
- •Лабораторная работа № 5. Стабилизация релейных сау Цель работы
- •Краткие теоретические сведения
- •Задание и порядок его выполнения
- •Контрольные вопросы
- •Варианты задания
- •Лабораторная работа № 6. Исследование систем автоматического сопровождения цели по дальности Цель работы
- •Краткие теоретические сведения
- •Задание и порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 7. Исследование следящей системы с тиристорным усилителем Цель работы
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание лабораторной установки
- •Задание и порядок его выполнения
- •1 Часть (теоретическая)
- •2 Часть (экспериментальная)
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
Задание и порядок выполнения работы
1. При исследовании способов коррекции статических свойств САУ в качестве исходных данных используются передаточная функция неизменяемой части системы в виде колебательного звена
(15)
и задающие воздействия следующих видов:
а) - единичное ступенчатое воздействие (блок Step);
б) - линейно-нарастающее воздействие (блок Ramp).
Варианты заданий представлены в таблице 1 и выбираются по последней цифре номера зачетной книжки.
а) Собрать в Simulink исходную САУ (рисунок 5), получить с помощью Scope графики переходных процессов на выходе системы – и в канале ошибке для двух заданных видов входных воздействий.
Рисунок 5 - Структурная схема исходной системы
б) Сравнить полученные значения экспериментальных ошибок при различных сигналах на входе с теоретическими, вычисленными по формуле (1).
в) Применяя по своему усмотрению описанные в теоретической части методических указаний способы коррекции статических свойств, обеспечить требуемую вариантом задания статическую ошибку системы при отработке задающего воздействия .
г) Получить графики переходных процессов на выходе и в канале ошибки в скорректированной системе для а) б) , сравнить с исходной системой, сделать выводы об изменении точности системы и ее качества.
д) Сравнить время регулирования и перерегулирование в исходной и скорректированной системах при .
2. При исследовании рассмотренного в теории способа коррекции динамических свойств САУ в качестве исходных данных применяется та же передаточная функция неизменяемой части системы вида (15) и передаточная функция регулятора вида
(16)
В качестве задающего воздействия .
В процессе выполнения второй части работы студенты должны:
Получить путем моделирования в Simulink графики , в системе (рисунок 6).
Рисунок 6 - Структурная схема исходной системы с регулятором
Определить время регулирования и перерегулирование по переходному процессу, а также запасы устойчивости по амплитуде и фазе, путем построения ЛАЧХ исходной системы в Simulink с помощью блоков линейного анализа (методику определения см. лаб. раб. №2 (часть 1, пункт 3).
Применяя описанный в теории способ коррекции динамических свойств САУ, найти экспериментально (путем последовательного перебора) значение , обеспечивающее в системе заданные в таблице показатели качества ( , ) и приемлемые для работоспособных САУ запасы устойчивости по амплитуде и по фазе (при необходимости увеличить коэффициент );
Получить графики переходных процессов на выходе , и по ошибке , а также ЛАЧХ и ЛФЧХ скорректированной САУ, сравнить с исходными данными, сделать выводы.
Контрольные вопросы
1. Сформулируйте определение статической САУ.
2. Сформулируйте определение астатической САУ.
3. Какими структурными свойствами системы определяется порядок ее астатизма?
4. Какой из двух рассмотренных в лабораторной работе способов придания системе свойства астатизма 1-го порядка наиболее предпочтителен на практике? Почему?
5. Перечислите основные показатели качества САУ? Поясните физический смысл и способ определения каждого из них.
6. В чём заключается суть коррекции динамических свойств САУ?
7. Назовите известные способы коррекции динамических свойств САУ.
8. Чем вызваны отрицательные фазовые сдвиги в неизменяемой части САУ?
9. Как влияют отрицательные фазовые сдвиги на устойчивость работы систем? Как можно компенсировать это влияние?
10. В чем заключается основное противоречие между требованиями к качеству и точности САУ?