- •1Теория автоматического управления
- •1.1Общие сведения
- •1.2Определение параметров типовых динамических звеньев по их временным характеристикам
- •1.2.1Типовые динамические звенья
- •1.2.1.1Апериодическое (инерционное) звено
- •1.2.1.2Дифференцирующее звено первого порядка
- •1.2.1.3Колебательное звено
- •1.3Определение параметров типовых динамических звеньев по их частотным характеристикам
- •1.3.1Апериодическое (инерционное) звено
- •1.3.2Дифференцирующее звено первого порядка
- •1.3.3Колебательное звено
- •1.4Исследование устойчивости и качества линейной системы автоматического управления
- •1.4.1Определение условий устойчивости системы автоматического управления
- •1.4.2Анализ точности системы автоматического управления
- •1.4.3Интегральная оценка качества
- •1.4.4Выбор оптимальных параметров управляющего устройства по минимуму интегральной оценки
- •2.4Окно предыстории
- •2.5Командное окно
- •2.6Программирование в системе MatLab
- •2.6.1Создание m-файлов
- •2.6.2Вывод графиков
- •2.7Моделирование в среде Simulink
- •2.7.1Запуск среды
- •2.7.2Создание моделей
- •2.7.3Построение основных частотных и временных характеристик линейной системы управления
- •2.8Создание исполняемого файла
- •2.8.1Назначение компилятора MatLab
- •2.8.2Конфигурирование компилятора
- •2.8.3Среда разработки Deployment Tool
- •2.8.4Создание приложения
- •2.8.5Использование команды mcc
- •3.1.1.2Дифференцирующее звено
- •3.1.1.3Колебательное звено
- •3.1.2Моделирование с использованием gui-приложения
- •3.1.3Лабораторное задание
- •3.1.4Содержание отчета
- •3.1.5Контрольные вопросы
- •3.2Определение параметров типовых динамических звеньев по их частотным характеристикам
- •3.2.1Порядок выполнения работы в системе MatLab
- •3.2.1.1Апериодическое звено
- •3.2.1.2Дифференцирующее звено
- •3.2.1.3Колебательное звено
- •3.2.2Моделирование с использованием gui-приложения
- •3.2.3Лабораторное задание
- •3.2.4Содержание отчета
- •3.2.5Контрольные вопросы
- •3.3Исследование устойчивости и качества линейной системы автоматического управления
- •3.3.1Порядок выполнения работы в системе MatLab
- •3.3.2Моделирование с использованием gui-приложения
- •3.3.3Лабораторное задание
- •3.3.4Содержание отчета
- •3.3.5Контрольные вопросы
- •Определение параметров дифференциального звена по временным характеристикам
- •Определение параметров колебательного звена по временным характеристикам
- •Определение параметров дифференциального звена по частотным характеристикам
- •Определение параметров колебательного звена по частотным характеристикам
3.3.2Моделирование с использованием gui-приложения
С помощью инструментов, встроенных в систему MatLab, создано графическое приложение, предназначенное для исследования устойчивости и качества линейных САУ (Рис. 3 .66).
Для проведения эксперимента требуется:
Запустить файл StabQSAU.exe;
В ниспадающем списке выбрать один из трех пунктов:
Установившаяся ошибка;
Интегральная оценка;
Переходной процесс.
По нажатии кнопки Рассчитать выполнится построение графика, исходя из заданных параметров звена. Отметим, что при изменении параметров выбранного звена и построении новой характеристики, предыдущий график сохраняется;
Для очистки области построения характеристик требуется нажать кнопку Очистить.
Рис. 3.66 Интерфейс приложения исследования устойчивости и качества линейной САУ
3.3.3Лабораторное задание
Собрать схему моделирования линейной САУ, задав параметры в соответствии с таблицей.
Варианты значений параметров схемы моделирования
Тип регулятора |
Параметры CAУ |
||||
|
|
|
|
|
|
П И ПИ |
0.05-1 1 1 |
0 0,05-10 0,05-10 |
10 1 1 |
1 1 1 |
1 1 1 |
Рассчитать область возможных значений суммарного коэффициента передачи интегрирующего блока , при которых выполняется условие устойчивости САУ. Расчет выполнить отдельно для И– и ПИ–регуляторов с учетом приведенных в таблице параметров.
Для САУ с П–регулятором рассчитать установившуюся ошибку eуст. Построить график зависимости
|
, |
|
где
.
Снять экспериментально зависимость для САУ с П‑регулятором. Сопоставить результаты эксперимента с расчетными данными. Пронаблюдатъ величину установившейся ошибки при использовании И– и ПИ–регуляторов.
Проверить экспериментально выполнение условий устойчивости для И– и ПИ–регуляторов.
Раccчитать оптимальные значения суммарного коэффициента передачи интегрирующего блока для И– и ПИ–регуляторов. Проверить выполнение условий устойчивости при
.Определить экспериментально зависимость интегральной оценки от суммарного коэффициента передачи , представить полученные результаты в виде графика
.Для САУ с И–, ПИ–регуляторами экспериментально исследовать переходной процесс. Определить величину перерегулирования и время переходного процесса при следующих значениях суммарного коэффициента передачи интегрирующего блока:
;
;
.
3.3.4Содержание отчета
Отчет должен содержать:
Структурную схему исследуемой системы автоматического управления.
Расчеты условий устойчивости, установившейся ошибки.
Графики:
теоретической и экспериментальной зависимости
экспериментальной зависимости ;
переходных процессов по пункту 8 лабораторного задания.
