4.3 Задание на лабораторную работу

4.3.1 Составить передаточные функции W(p) для всех блоков структурных схем рабочих файлов.

4.3.2 Кратко описать назначение и принцип действия электронных схем приведенных на рис.

4.3.3. Изучить параметры сигнала задания g(t) в файле open.vsm. (определить интервалы, где координата задания постоянна, меняется с постоянной скоростью или с постоянным ускорением).

4.3.4 Включая каналы типового ПИД-регулятора по очереди, изучить, как формируется сигнал воздействия на объект — u(t) из первичной информации — x(t) (файл open.vsm).

4.3.5 В файлах open.vsm и closed.vsm коэффициенты усиления регуляторов оптимально настроены для управления объектом в соответствии с принципами Понселе (без ОС) и Ползунова-Уатта (с ОС). По своему усмотрению изменить параметры объекта и вновь настроить регуляторы.

4.3.6. Оценить степень влияния изменений параметров объекта на ошибку регулирования для обоих вариантов управления. При анализе следует учесть, что статическую составляющую ошибки определяет нестабильность коэффициента усиления объекта, а динамическую — его постоянная времени.

4.3.7 Изучить реализацию ПИД-регулятора на ОУ (файл pid.ca4).

 

4.4 Требования к содержанию отчета

       Отчет по работе должен содержать:

 - общее описание типового П, ПИ и ПИД-регуляторов (структурные схемы, дифференциальные уравнения или передаточные функции, основные параметры);

 - описание принципиальных отличий в формировании сигнала воздействия на объект u(t) каналами типового ПИД-регулятора (сравнительный анализ): а) при малых возмущениях в первичной информации x(t), и при больших; б) при постоянстве входной координаты, при движении её с постоянной скоростью и с постоянным ускорением. Привести поясняющие графические зависимости;

 - переходные процессы: а) при оптимальных настройках регуляторов для разных принципов регулирования объектом; б) для тех же случаев, с теми же настройками, но при отклонениях параметров объекта; дать пояснения;

 - два семейства зависимостей приведенной статической погрешности от изменения коэффициента усиления объекта при разных коэффициентах передачи пропорционального канала регулятора. В первом случае — для управления с ОС, во втором — без ОС. Первое семейство погрешностей привести к сигналу задания 1(t), второе — к среднему значению коэффициента усиления для каждой вариации (семейство вырождается в один график). Пояснить результаты;

- определение для модели П, ПИ и ПИД-регулятора на ОУ коэффициентов усиления каждого канала. Для интегрального и дифференциального каналов необходимо указать граничные (сопрягающие) частоты или соответствующие постоянные времени. Нанести значения параметров на ЛАЧХ & ЛФЧХ регулятора. Выявить соответствие между параметрами и элементами схемы. Описать, какие ограничения накладывает частотная характеристика типового ОУ на параметры ПИД-регулятора. Продемонстрировать изменения сдвига фаз сигналов на характерных участках частотных характеристик, используя сигнал синусоидальной формы. При выполнении экспериментов следует учитывать, что данный ПИД-регулятор инвертирует сигнал.