![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •1 Лабораторная работа №1. Изучение среды программного пакета VisSim
- •1.1 Задание на лабораторную работу
- •1.2 Требования к содержанию отчета
- •1.3 Варианты заданий
- •1.4 Контрольные вопросы
- •2 Лабораторная работа №2 Моделирование линейных систем управления и исследование типовых звеньев и их характеристик
- •2.2 Исследование типовых динамических звеньев
- •2.3 Задание на выполнение лабораторной работы
- •2.4 Требования к отчету
- •2.5 Контрольные вопросы
- •3 Лабораторная работа №3 Принципы управления и обратные связи в системах управления
- •3.1 Задание на лабораторную работу
- •3.2 Требования к содержанию отчета
- •3.3 Контрольные вопросы
- •4 Лабораторная работа №4. Принципы и законы регулирования
- •4.1 Принципы автоматического регулирования
- •4.2 Программы и законы регулирования
- •4.3 Задание на лабораторную работу
- •4.4 Требования к содержанию отчета
- •4.6. Контрольные вопросы
- •5 Лабораторная работа №5 Анализ устойчивости линейных сар
- •5.1 Задание на лабораторную работу
- •5.2 Требования к содержанию отчета
- •5.3 Варианты заданий
- •5.4 Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Содержание
2.4 Требования к отчету
Отчет по работе содержит:
- задание на лабораторную работу;
- исследуемые схемы;
- результаты исследований при конкретных значениях параметров и начальных условиях.
2.5 Контрольные вопросы
2.5.1 Как влияют параметры модели А1, А2. А3, а11, а12,…, а33 на вид переходного процесса?
2.5.2 Объясните различие в переходных процессах по п.2.3.7.
2.5.3 Объясните методику снятия частотной характеристики типовых звеньев.
3 Лабораторная работа №3 Принципы управления и обратные связи в системах управления
Цель работы: ознакомиться с фундаментальными принципами управления и влиянием обратных связей в системах управления.
3.1 Задание на лабораторную работу
На моделях системы изучите принципы управления и влияние обратных связей в системах управления.
3.1.1 Принцип разомкнутого управления;
Реализуйте модель системы в программном пакете VisSim (см. рисунок 3.1).
Рисунок 3.1 - Структурная схема САУ с разомкнутым управлением
На
рисунке 3.1 . Близость y(t)
к g(t)
обеспечивается только конструкцией и
подбором физических закономерностей,
действующих во всех элементах. В модели
это параметры K2, K3, T2, T3,
а также параметр управляющего устройства
(регулятора) - K1.
При заданных значениях K2=2, K3=4, T2=0.04, T3=0.5 определите K1, при котором yуст=2.
Быстрота и характер переходного процесса y(t) обеспечивается выбором постоянных времени T2, T3, пронаблюдайте это. Выбором T2, T3 обеспечьте минимальное время переходного процесса.
3.1.2 Принцип компенсации;
Структурная схема САУ в этом случае имеет следующий вид (см. рисунок 3.2)
Рисунок 3.2 - Схема САУ компенсации
Здесь: Wк(p) – звено компенсации (компенсатор).
Для данной схемы проведите два эксперимента:
- при отсутствии компенсатора и наличии сигналов g(t)=1(t) f(t)=0.5*1(t) зафиксируйте y(t)=1(t)* K1* W2(p)* W3(p)+0.5*1(t)* W3(p);
- при наличии компенсатора и сигналов g(t)=1(t) f(t)=0.5*1(t) зафиксируйте y(t)=1(t)* K1* W2(p)* W3(p)+0.5*1(t)* W3(p)- 0.5*1(t)* Wk(p)* W2(p)* W3(p).
Для
второго эксперимента полная компенсация f(t)
может быть достигнута, если будет
выполнено условие f(t)*W3(p)=f(t)*Wk(p)*W2(p)* W3(p),
откуда .
Для рассматриваемого случая примите
При реализации принципа компенсации существуют две основные проблемы:
- необходимо измерять возмущение f(t);
- необходимо вводить производные от возмущения.
3.1.3 Принцип обратной связи; регулирование по отклонению:
Ссоберите схему по рисунку 3.3.
| |
|
|
Рисунок 3.3 - САУ с обратной связью
Согласно этой схеме коррективы в алгоритм управления вносятся по фактическому значению координат в системе. Для этой цели вводятся элементы для измеренияy(t) и выработки корректирующих воздействий U2(t) на управляющее устройство (цепь обратной связи);
- зафиксируйте график y(t) без обратной связи:
- зафиксируйте график y(t) с обратной связью:
Конечное выражение для y(t):
Как видно из последнего выражения, увеличение, например, коэффициента обратной связи Кос уменьшает влияние возмущения на y(t), однако, и уменьшает действие управляющего сигнала U1=g(t)* К1.
3.1.4 Замкнутые системы с управлением по отклонению координат
Широко распространены замкнутые системы с управлением (регулированием) по отклонению координат y(t) от заданных алгоритмом функционирования g(t). Структурная схема САР в таком случае имеет вид как на рисунке 3.4.
| |
|
|
Рисунок 3.4 - САУ с регулированием по отклонению
Выполните следующее:
- соберите схему САУ на рисунке 3.4 с численными значениями из п. в;
- зафиксируйте переходный процесс y(t) и установившееся значение yуст(t);
- зафиксируйте график y(t) с отключенной обратной связью Wос(p)=Кос=1. Сравните оба эксперимента;
-
в схеме на рисунке 3.4 замените на
Если
Кос=1,
то yуст(t)=gуст(t)=1,
т.е. в ней полностью компенсируется
влияние возмущения f(t);
д) управление с использованием совместно принципа регулирования по отклонению и принципа компенсации; структурная схема такой САР имеет следующий вид (см.рисунок 3.5).
Выполните следующее:
-
соберите модель САУ на рисунке 3.5 при
- зафиксируйте процесс y(t) на выходе модели САУ при отсутствии компенсирующего устройства и при наличии двух воздействий g(t) и f(t):
-
зафиксируйте процесс y(t)
на выходе модели САУ при наличии
компенсирующего устройства с передаточной
функцией
Условие
компенсации возмущения в этом случае
а выходной сигнал
-
сравните полученные результаты.
| |
|
|
Рисунок 3.5 - САУ с регулированием по отклонению и с принципом компенсации