Лабораторна робота №12
З дисципліни «Теорія керування»
Исследование астатической САУ
Виконала :Бумагіна Катерина Сергіївна 4 курс МС_КН та ІТ
Перевірив: Козуб Юрій Гордійович
Старобільск 2018 р.
Лабораторная работа №12
автоматический управление астатический передаточный
Исследование астатической САУ
Характерный признак астатической системы - наличие интегрирующего звена в структуре САУ (рис. 10).
Wy(p)W1(p)
Хвх
_
Рис. 10
Исследование астатической САУ в среде EWB 5.12
Собрать электронную модель (рис. 11) и отредактировать её в соответствии с номером варианта. Принять R1 = R3 = R5 = R7 = R8 = R9 = R11 = 100 кОм. Напряжение источника питания U = (1 - 5) B.
Рассчитать граничное значение коэффициента передачи разомкнутого контура по формуле
Кгр = (T1 + T2)/(T1*T2)=(0,01+0,1)/(0,01*0,1)=0,11/0,001=110
при котором в системе должны наблюдаться незатухающие колебания.
Рассчитать граничное значение коэффициента передачи усилительного звена
кУГР = Кгр/(к1*к2*кос*1/T3)=110/(1*2*0,5*1/0,1)=11
Параметры остальных элементов схемы рассчитать по формулам: R2 = кУ*R1=11*100=1100;
R4 = к1*R3=1*100=100;
R6 = к2*R5=2*100=200;
R10 = кос*R9=0.5*100=50;
C1 = T1/R4=0.01/100=0.0001;
C2 = T2/R6=0.1/200=0.0005;
C3 = T3/R7=0.1/100=0.001.
Рис. 11
Рис. 12
На экране осциллографа (рис. 12) наблюдаем незатухающие колебания, амплитуду которых необходимо измерить.
По схеме рис. 14 снять ЛАЧХ и ЛФЧХ системы (рис. 15, 16). Определим запас устойчивости по амплитуде и фазе.
Рис. 14
Рис. 15
Рис. 16
Изменим структуру системы, поменяв местами апериодическое и интегрирующее звено (рис. 17).
Рис. 17
Рис. 18
Исследование астатической САУ в среде MATLAB + Simulink.
В среде MATLAB + Simulink создадим модель астатической системы (рис. 19). Снимем кривые переходных процессов при различных значениях ку, определим по ним время переходного процесса, перерегулирование и статическую ошибку.
Рис. 19
Рассчитать передаточные функции САУ по заданию Wz(p) и возмущению Wf(p), нули и полюсы передаточной функции.
12
34
5
Изменим структуру системы, поменяв местами инерционное звено W2(p) и интегрирующее звено W3(p) (рис. 20).
Рис. 20
С помощью подпрограммы ltiview(w) построить временные и частотные характеристики астатической системы.
Контрольные вопросы
1. Почему перерегулирование по возмущению в статических и астатических системах разное?
2. Что такое запас устойчивости по амплитуде и фазе? Как определить эти показатели по логарифмическим частотным характеристикам?
Запасом устойчивости по амплитуде называется число, которое показывает во сколько раз нужно изменить коэффициент передачи разомкнутой системы для того чтобы не изменяя фазового сдвига вывести его на границу устойчивости.
Запас устойчивости по фазе называется числом которое показывает на сколько нужно увеличить фазовый сдвиг разомкнутой системы для того чтобы не изменяя коэффициент передачи вывести ее на график устойчивости.
3. Влияет ли структура и точка приложения сигнала на астатизм системы?
Порядок астатизма по входному сигналу и возмущающему воздействию в общем случае может не совпадать и зависит от точки приложения.