4.2 Рабочее задание

4.2.1 Ознакомиться с конструкцией, техническим описанием и програм-мным обеспечением стенда «Многоконтурные САУ» (см. подраздел 1.1).

4.2.2 Собрать, опробовать и настроить модель колебательного звена.

4.2.3  Собрать и настроить аппаратуру для получения осциллограмм и фазовых траекторий.

4.2.4 Для ряда значений  постоянной времени исследуемого звена снять переходные процессы его выходного сигнала U_ВЫХ  и соответствующие фазо-вые траектории   dU_ВЫХ / dt = f (U_ВЫХ) при отключении U_ИВ.

4.2.5 Собрать, опробовать и настроить модель консервативного звена. Повторить п. 4.2.4.

4.2.6 Собрать, опробовать и настроить модель неустойчивого колеба-тельного звена с отрицательным затуханием. Повторить п. 4.2.4.

4.2.7 Определить особые точки и линии полученных фазовых траекто-рий и их тип. На полученных осциллограммах  и фазовых траекториях отме-тить взаимосвязанные характерные точки.

 Проанализировать влияние величины постоянной времени на переход-ные процессы и фазовые траектории.

4.3 Порядок и методика выполнения лабораторной работы

4.3.1 Собрать схему установки для исследования колебательного звена (см. рисунок 12). Установить α₅ = α₆ = α₇ = 1. В обратных связях операцион-ных усилителей включить конденсаторы С₄, С₈ и резисторы R₃, R₆ , R₉.

4.3.2 Подать питание 220 В на стенд и ПК. Включить ИВ и выставить U_ИВ = - 10 В. Запустить программу визуализации и регистрации измеряемых сигналов по п. 1.1.2.

4.3.3 Зарегистрировать одновременные переходные процессы сигналов dU_ВЫХ / dt, U_ВЫХ, U_ИВ и фазовые траектории dU_ВЫХ / dt = f (U_ВЫХ) при отклю-чении U_ИВ.

Для получения на мониторе добротных изображений подбираются ко-эффициент усиления К дифференциатора Д3, диапазоны каналов АЦП, число измерений на осциллограммах и время между измерениями.

Обратите внимание на скорость, частоту вращения и направление дви-жения изображающей точки на фазовой плоскости.

4.3.4 Повторить п. 4.3.3 при использовании в обратных связях операци-онных усилителей конденсаторов С₃ и С₇, С₂ и С₆, С₁ и С₅.

4.3.5 Отключить резистор R₃ и повторить пункты 4.3.3 и 4.3.4.

4.3.6 Собрать схему для исследования консервативного звена. Для этого дополнительно к  пунктам 4.3.1 и 4.3.2  (конденсаторы С₄, С₈ ) отключается сначала резистор  R₆, а после затухания колебаний в сигнале U_ВЫХ отключает-ся и резистор  R₃. После этого повторить п. 4.3.3.

4.3.7 Установить U_ИВ = - 5 В, включить R₃, R₆ и повторить п. 4.3.6.

4.3.8 Повторить пункты 4.3.6 (U_ИВ  =  - 10 В) и 4.3.7 (U_ИВ  = - 5 В) при использовании в обратных связях операционных усилителей конденсаторов С₃ и С₇, С₂ и С₆, С₁ и С₅.      

4.3.9 Собрать схему для исследования колебательного звена с отрица-тельным затуханием (см. рисунок 13).

4.3.10  Установить α₄ = 0; α₅ = α₆ = α₇ = 1. Привести интеграторы в ис-ходное состояние, включив на 3…5 с  резисторы R₃ и R₉.

4.3.11 Увеличить α₄  с 0 до 0,1. Зарегистрировать одновременные пере-ходные процессы сигналов  dU_ВЫХ / dt,  U_ВЫХ,  U_ИВ  и фазовые траектории dU_ВЫХ / dt = f (U_ВЫХ) при ступенчатом увеличении U_ИВ с 0 до 3 В.

Обратите внимание на прекращение роста амплитуды колебаний U_ВЫХ.

4.3.12 Вместо конденсаторов С₃ и С₁₁  включить конденсаторы С₄  и С₁₂.  Повторить пункты 4.3.10 и 4.3.11.