Зміст протоколу

1. Титульний лист.

2. Мета роботи.

3. Короткі теоретичні відомості.

4. Принципова схема та опис її роботи з виділенням функціональних блоків. Вхідні дані.

5. Спрощена структурна схема з роз’ясненням якими моделями (типовими елементарними ланками) замінено реальні фізичні елементи.

6. Передавальна функція системи та знаходження коефіцієнтів поліномів чисельника та знаменника. Розрахунок, за одним з критеріїв стійкості, граничних меж зміни одного з параметрів (коефіцієнта підсилення чи постійної часу).

7. Висновки по роботі з аналізом всіх отриманих результатів.

Контрольні запитання

1. Дайте визначення астатичної системи автоматичного керування.

2. Що називається ступенем нерівномірності системи?

3. Яким чином визначається похибка астатичної САК?

3. Перерахуєте прямі показники якості перехідного процесу.

Лабораторна робота №9 визначення параметрів перехідних процесів астатичних систем оцінка якості перехідного процесу

Мета роботи: визначити параметри перехідного процесу астатичної системи, оцінити його якість.

9.1. Завдання на роботу

1. Погодити з викладачем завдання щодо принципової схеми, а також параметрів елементів, що входять до схеми.

2. С класти S-модель в системі Simulink за передавальною функцією, використовуючи блок Transfer Fnc та зафіксувати параметри перехідного процесу, а саме: стійкість або нестійкість, частота коливань, перерегулювання та час перехідного процесу для стійких систем.

3. Якщо система нестійка, ввести в неї гнучкий негативний зворотний зв’язок типу стабілізуючої ланки або коректуючу ланку. Підібрати необхідний Т стабілізуючої ланки.

4. Розглянути перехідний процес у такій схемі змінюючи параметр Т стабілізуючої ланки. Оцінити якість перехідного процесу.

9.2. Стислі теоретичні відомості

Система називається астатичною якщо в основному її колі є хоча б одна інтегруюча ланка.

Загальні методичні вказівки для даного розділу практично повністю збігаються з викладеним у відповідному розділі лабораторної роботи №4 (див. стор. 44–48). Тому, в цьому розділі наведені лише відмінності.

На відміну від статичної системи, в астатичній величина статизму дорівнює нулю. Отже, статична похибка системи визначається не з рівняння, яке приведене на стор. 46, а визначається нелінійностями які є в реальній системі. Такими нелінійностями зазвичай є насичення феромагнітних матеріалів та зона нечуттєвості. Ці типи нелінійностей можна легко промоделювати в системі Simulink використовуючи блоки Saturation і Dead Zone (див. стор.13, 14).

Приведемо приклад козрахунку похибки астатичної системи.

Нехай маємо систему стабілізації напруги генератора постійного струму напруга на виході якого . В складі системи знаходиться виконавчий двигун постійного струму, який має нелінійність типу зони нечуттєвості, а саме напругу зрушення . Задаюча еталонна напруга . Тоді вихідна напруга визначатиметься так:

.

Тобто похибка , в абсолютному вимірі, склала 4,6 В.

9.3. Методичні вказівки

1. Відповідно до наданого викладачем в номеру варіанту завдання N визначити схему статичної системи (рис.9.1–9.3), параметри елементів, що до неї входять.

З авдання для варіантів з номерами :

Вхідні дані. Номінальні дані виконавчого двигуна: напруга зрушення ; , В; ; ; , с. Параметри керованого підсилювача П: коефіцієнт підсилення , еквівалентна постійна часу Тп=0,01 с. Коефіцієнт передачі редуктора Р дорівнює . Сельсинну пару СД-СП вважаємо безінерційною. Максимальна напруга на вихідній обмотці становить 110 В.

Завдання для варіантів з номерами :

Вхідні дані. У якості генератора в системі Г-Д використано електромашинний підсилювач типу ЭМУ-50. коефіцієнт підсилення по напрузі ; постійні часу першого каскаду (обмотки керування ОК1) , с, та другого каскаду , с. Параметри виконавчого двигуна: , В; ; ; , с; напруга зрушення , В. Потенціометри П1 та П2 мають кут охвату та напругу живлення 100 В.

Редуктор Р має коефіцієнт передачі .

У разі необхідності показати можливість і схему підключення стабілізуючої ланки.

Завдання для варіантів з номерами :

В хідні дані. Параметри генератора: ,  с. Коефіцієнт підсилення підсилювача встановити виходячи з умови, що коливання напруги на навантаженні у режимі стабілізації не повинні перевищувати 0,5 В. При цьому відомо, що задана напруга , В; напруга генератора  В; напруга зрушення виконавчого двигуна . Коефіцієнт передачі редуктора . Номінальні дані виконавчого двигуна: , В; ; ; , с.

Постійна часу підсилювача П – .

Потенціометр П1 має повний кут охвату та напругу живлення , В.

Інші пункти цього розділу збігаються з відповідними пунктами розділу лабораторної роботи №6 (див. стор. 51, 52).