3.5. Порядок виконання роботи

У присутності викладача включіть живлення системи керуючої СУЛ-3. Користуючись засобами комутації розташованими на панелі керування, складіть схему дослідження пропорційної ланки згідно з рис.3.1. Відключіть інтегруючу ланку. Виведіть потенціометри диференціюючого блоку та блоку випадкових впливів у ліве крайнє положення. Задайте нульові початкові умови, встановивши перемикач блоку початкових умов НУ в нижнє положення. Розімкніть коло загального зворотного зв’язку. Підготуйте до роботи генератор вхідних сигналів. Для цього виберіть тип сигналу . Далі перемикач вольтметра переведіть в положення і в режимі “РАБОТА” ручкою потенціометра встановіть величину сигналу, рівну одиниці (100 поділок вольтметра). Поверніть систему у вихідне положення. Натисніть кнопку біля потенціометра і, утримуючи її, повертайте ручку потенціометра до встановлення заданого значення коефіцієнта передачі пропорційної ланки (100 поділок вольтметра відповідає коефіцієнту передачі , рівному 1). Переведіть вольтметр в положення і в режимі “РАБОТА” проведіть моделювання перехідного процесу. Дані занесіть в табл.3.3.

Пропорційна ланка, =

Таблиця 3.3

, с

Для дослідження інтегруючої ланки виведіть ручку потенціометра вліво. Здійсніть підключення інтегруючої ланки шляхом переведення вимикача на виході ланки у верхнє положення. Потенціометром задайте коефіцієнт передачі інтегруючої ланки згідно з варіантом. Зверніть увагу на те, що коефіцієнт передачі інтегруючої ланки можна збільшити у десять разів, якщо вимикач, розташований у блоці ланки, перевести у положення . Проведіть моделювання перехідного процесу. Дані занесіть в табл. 3.4.

Інтегруюча ланка, =

Таблиця 3.4

, с

Для дослідження диференціюючої ланки знову відключіть інтегруючу ланку. Потенціометром встановіть коефіцієнт передачі диференціюючої ланки згідно з варіантом і проведіть моделювання перехідного процесу. Дані занесіть у табл. 3.5.

Диференціююча ланка, =

Таблиця 3.5

, с

2. Для дослідження аперіодичної ланки зберіть схему згідно з рис. 3.2. Виведіть вліво ручку потенціометра диференціюючої ланки, щоб її коефіцієнт передачі став рівний нулю. Встановіть коефіцієнт передачі пропорційної ланки, рівний одиниці. Переведіть вольтметр в положення та переконайтеся, що в режимі “РАБОТА” сигнал на вході аперіодичної ланки є одиничний ступінчастий. Поверніть стенд у вихідне положення. Переведіть вольтметр в положення . Встановіть параметри аперіодичної ланки згідно з варіантом.

Проведіть моделювання перехідного процесу, дані занесіть у табл.3.6.

Аперіодична ланка, = ; = с.

Таблиця 3.6

, с

Для дослідження властивостей коливної ланки зменшіть у два рази величину вхідного сигналу , щоб коливання вихідної величини стали зручними для спостереження. Для цього перемикач вольтметра переведіть в положення і в режимі “РАБОТА” ручкою потенціометра встановіть 50 поділок за вольтметром, що відповідає величині сигналу . Замкніть вимикач у колі місцевого зворотного зв’язку, що охоплює послідовно з’єднані аперіодичну і інтегруючу ланки (рис.3.2). Перемикач вольтметра переведіть в положення . Задайте параметри ланок, що утворюють коливну, згідно з варіантом та проведіть моделювання перехідного процесу. Дані занесіть у табл.3.7.

Коливна ланка, = ; = с; = с.

Таблиця 3.7

, с

Через те, що дослідження коливної ланки проводять при зменшеному вхідному сигналі при розрахунку перехідної характеристики вихідний сигнал необхідно помножити на 2, тобто .

4. При побудові графіків перехідних характеристик користуйтеся правилами оформлення графічної документації, прийнятими у науковій літературі.

5. Методику знаходження параметрів ланок із графіків перехідних характеристик ілюструє табл.3.8.

Таблиця 3.8

№	Ланка	Перехідна характеристика
1	Пропорційна
2	Інтегруюча
3	Реальна диференціююча
4	Аперіодична
5	Коливна

Як видно з табл.3.8 визначення коефіцієнта передачі пропорційної ланки труднощів не визиває.

Коефіцієнт передачі інтегруючої ланки визначається тангенсом кута нахилу прямої перехідного процесу .

На панелі стенда в блоці диференціювання наведено передаточну функцію ідеальної ланки. Оскільки перехідною характеристикою ідеальної диференціюючої ланки є імпульс безмежно великої амплітуди і безмежно малої тривалості, то технічно реалізувати її неможливо. Тому в блоці реалізована реальна диференціююча ланка з передаточною функцією

.

Тому з графіка перехідної характеристики спочатку визначають сталу часу , а потім коефіцієнт передачі диференціюючої ланки.

Коефіцієнт передачі аперіодичної ланки рівний значенню, до якого прямує усталене значення вихідної величини. Стала часу аперіодичної ланки визначається інтервалом часу, за який значення вихідної величини досягає рівня . Інакше сталу часу аперіодичної ланки можна також визначити через початкову швидкість, тобто за допомогою похідної до кривої перехідної характеристики в початковий момент часу (див.табл.3.8).

Щоб знайти параметри і коливної ланки слід, спочатку, на основі експериментальних даних розрахувати значення дійсної і уявної частин коренів характеристичного рівняння ланки за формулами

; .

Далі отримані значення і слід підставити у вирази, що пов’язують їх із параметрами ланки

Розв’язавши отриману систему рівнянь, знаходять параметри ланки і , з яких визначають сталі часу на основі отриманих раніше формул. Коефіцієнт передачі коливної ланки при реалізації за схемою рис.3.2 рівний одиниці.