2. Указание и порядок выполнения работы
Структурная схема последовательного соединения звеньев АСР представлена на рис. 3. Она состоит из трех типовых звеньев I, II, III, соединенных последовательно, и звена запаздывания IV в цепи обратной связи.
1.По заданным преподавателем вариантам параметров, указанных в таблице 1, определить передаточную функцию эквивалентного соединения звеньев в трех случаях:
без учета обратной связи;
при положительной обратной связи;
при отрицательной обратной связи.
2. Рассчитать установившееся значение выходного сигнала для трех случаев:
без учета обратной связи;
при положительной обратной связи;
при отрицательной обратной связи
по теореме о конечном значении функции:
у∞= lim y(t) = lim pW(p)X(p).
t→∞ р→0
В случае, когда х = х0, получаем
у∞= lim W(p)X0.
р→0
3. Рассчитать по заданным параметрам амплитудно-фазовую частотную характеристику разомкнутой системы. Для этого вместо необходимо вместо оператора р подставить р=j и после разделения W (j) на вещественную Re() и мнимую Im() части, задавая значения от 0 до , построить на комплексной плоскости годограф АФЧХ:
W (j)= Re() + jIm().
4. Собирать исследуемую систему (рис. 3) с использованием программно-реализованных функциональных блоков пакета моделирования на ПЭВМ.
Получить для заданных параметров своего варианта переходную характеристику системы для трех случаев:
при отсутствии обратной связи;
при положительной обратной связи;
при отрицательной обратной связи.
3. Содержание отчета
Отчет о выполнении лабораторной работы должен содержать:
Исходные данные в виде таблицы параметров передаточных функций типовых линейных звеньев;
Структурную схему исследуемой системы и схему набора;
Расчетные передаточные функции эквивалентного соединения звеньев;
Расчетные значения установившегося выходного сигнала.
Расчет амплитудно-фазовой частотной характеристики разомкнутой системы;
Кривые переходных процессов, полученных в трех указанных выше случаях;
Анализ результатов.
4. Контрольные вопросы
Какую структурную схему называют схемой с последовательным соединением звеньев?
По какому выражению определяют передаточную функцию системы с последовательным соединением звеньев? Доказать справедливость высказанного положения.
При каких условиях звено второго порядка с передаточной функцией
W(p)=K/(T22p2 +2Tp+1)
можно рассматривать как последовательное соединение двух апериодических звеньев первого порядка?
Как определяется передаточная функция системы с наличием положительной или отрицательной обратной связи?
Чему равен коэффициент усиления при последовательном соединении звеньев?
5. Литература
Теория автоматического управления./Под ред. А.В. Нетушила. - М.: Высшая школа, 1983. - 432 с.
Теория автоматического управления./Под ред. А.А. Воронова. - М.: Высшая школа, 1977. – 303 с.
Воронов А.А., Титов В.К., Новогранов Б.Н. Основы теории автоматического регулирования и управления. – М.: Наука, 1977. – 519 с.
Теория автоматического управления./Под ред. А.С. Шаталова. – М.: Высшая школа, 1977. – 448 с.
Таблица 1 - Значения параметров передаточных функций типовых линейных звеньев
Вариант |
Параметры |
||||||
Т1 |
Т2 |
Т3 |
Т4 |
Т5 |
К1 |
К2 |
|
1 |
10 |
40 |
1 |
1,5 |
3 |
1 |
1 |
2 |
4 |
20 |
8 |
9 |
4 |
1 |
0 |
3 |
8 |
4 |
10 |
10,5 |
2 |
0,1 |
0 |
4 |
18 |
150 |
2 |
2,5 |
4 |
0,5 |
1 |
5 |
15 |
25 |
10 |
12,5 |
8 |
1 |
0 |
6 |
20 |
30 |
1 |
1 |
2 |
0,1 |
1 |
7 |
13 |
30 |
5 |
6 |
6 |
1,5 |
0 |
8 |
15 |
70 |
2 |
2 |
5 |
1 |
1 |
9 |
10 |
15 |
2,5 |
5 |
5 |
2 |
0 |
10 |
10 |
50 |
5 |
5,5 |
3 |
4 |
0 |
11 |
8 |
60 |
10 |
10,5 |
5 |
1,8 |
1 |
12 |
10 |
40 |
4 |
5 |
5,5 |
3 |
0 |