Лабораторная работа № 1 «исследование систем автоматического управления»

Цель работы – получение статических и динамических характеристик систем автоматического управления, построенных по различным принципам.

Общие сведения

Модель лабораторного стенда позволяет выполнить исследование систем управления следующих типов:

1. Разомкнутой системы управления.

2. Разомкнутой системы автоматического управления по возмущению.

3. Замкнутой системы автоматического регулирования (системы регулирования по отклонению).

4. Комбинированной системы автоматического регулирования.

В качестве объекта управления (регулирования) используется модель двигателя постоянного тока независимого возбуждения.

Модель лабораторного стенда (рис. 1) содержит:

-модель управляющего устройства;

-модель управляемого выпрямителя;

-модель двигателя постоянного тока;

-датчик скорости (тахогенератор ТГ);

-датчик момента сопротивления на валу двигателя;

-задающее устройство ЗУ;

-осциллограф;

-амперметр, показывающий ток двигателя;

-прибор, показывающий скорость двигателя в об/мин.

Рис. 1. Компьютерная модель лабораторного стенда

УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Управляющим устройством является суммирующий усилитель.

Выходное напряжение усилителя ограничивается величиной 12 В.

Коэффициент усиления усилителя Ку может быть установлен в пределах от 1 до 10.

Выход усилителя подключен к входу управляемого выпрямителя.

Управляемый выпрямитель

Управляемый выпрямитель является инерционным элементом с коэффициентом усиления равным 25.

Контроль за напряжением выпрямителя осуществляется с помощью встроенного вольтметра.

К выходу выпрямителя подключен двигатель постоянного тока.

В исследуемых системах управляемый выпрямитель выполняет функции исполнительного элемента.

Двигатель

Двигатель постоянного тока независимого возбуждения является объектом управления (регулирования).

Ток двигателя контролируется с помощью амперметра.

Нагрузка двигателя (момент сопротивления на валу) может изменяться. Для изменения момента следует нажимать клавиши 3 и 4

Номинальная скорость вращения двигателя составляет 1500 об/мин.

ДАТЧИК СКОРОСТИ (ТГ)

Датчиком скорости является тахогенератор. Скорость вращения двигателя преобразуется с помощью тахогенератора в напряжение.

Прибор, расположенный справа от осциллографа, показывает величину скорости вращения двигателя.

Датчик момента

Момент сопротивления на валу двигателя измеряется с помощью датчика момента и преобразуется в электрический сигнал (напряжение).

Указательный прибор датчика показывает величину момента сопротивления в Н∙М.

В левой части прибора расположены клеммы < u >, напряжение на которых пропорционально моменту сопротивления.

Задающее устройство зу

Задающее устройство представляет собой источник регулируемого напряжения.

Изменение напряжения на выходе ЗУ осуществляется нажатием клавиш 1 и 2

Вольтметр задающего устройства показывает величину установленного напряжения (задающего напряжения Uз). Задающее напряжение подается на первый вход управляющего устройства.

Установившаяся скорость двигателя соответствует установленной величине задающего напряжения.