Лабораторная работа №9
Тема: синтез линейных САУ частотным методом
Цель: расчет частотным методом корректирующего устройства для линейной системы
Т еоретические сведения
Первым этапом частотного метода синтеза является построение логарифмической амплитудно-частотной характеристики (ЛАЧХ) разомкнутой системы. Затем по требованиям к качеству переходного процесса (tп и %) строят среднечастотный участок желаемой ЛАЧХ, который имеет наклон -20 дб/дек и пересекает ось абсцисс в точке (lgc >0), - где c- частота среза, c=(0.6 - 0.9)·n, n - частота положительности. Исходя из заданного перерегулирования %, по номограммам (рис. 9.2) определяют запас устойчивости по модулю L, ограничивающий среднечастотный участок ЛАЧХ, и п=N/tп, где N- коэффициент пропорциональности, соответствующий найденному значению Pmax.
Например, при =25% получаем Pmax=1.22, N=4
Р
ис.9.2.
Номограммы для определения параметров
желаемой ЛАЧХ
В области высоких и низких частот желаемую характеристику сопрягают с ЛАЧХ исходной системы. Вычитая из желаемой ЛАЧХ характеристику разомкнутой системы, получают ЛАЧХ корректирующего звена, по которому определяют его передаточную функцию. Структурная схема системы с учетом корректирующего звена показана на рис.9.3.
Методические указания
Для выполнения лабораторной работы необходимо рассчитать параметры корректирующего звена в соответствии с требованиями к качеству процессов в замкнутой системе. Работа выполняется с помощью одного из пакетов прикладных программ для исследования САУ(Mathcad, MATLAB) .
Ход выполнения работы
1. Набрать модель исследуемой системы параметры которой приведены в таблице. Зарисовать графики процессов y(t), (t).
2. По требованиям к качеству переходных процессов в системе рассчитать параметры корректирующего звена.
3. Набрать модель корректирующего звена и включить его в систему. Снять переходный процесс в скорректированной системе и убедиться, что показатели качества соответствуют заданным.
4. Изменить параметры корректирующего звена, зафиксировать переходный процесс, определить показатели качества процесса, сравнить их с результатами п.3.
Отчет должен содержать
1. Цель работы.
2. Структурные схемы системы без коррекции и с коррекцией.
3. ЛАЧХ исходной системы, желаемая ЛАЧХ разомкнутой системы и корректирующего звена.
4. Передаточная функция корректирующего звена.
5. Переходные процессы по п.1, 3, 4.
6. Выводы к работе.
Варианты заданий
Для 1,4,7,10,13,16,19,22,25,28 вариантов:
Для 2,5,8,11,14,17,20,23,26,29 вариантов:
Для 3,6,9,12,15,18,21,24,27,30 вариантов:
№ |
Ko |
K1 |
T1 |
K2 |
T2 |
d |
tп |
s% |
1 |
10 |
1,4 |
0,12 |
0,8 |
- |
0,8 |
2,4 |
30 |
2 |
20 |
2,5 |
0,05 |
1,25 |
0,4 |
- |
0,8 |
40 |
3 |
15 |
3,0 |
0,25 |
2,5 |
0,025 |
- |
1,7 |
20 |
4 |
25 |
2,0 |
0,15 |
3,0 |
- |
0,3 |
2,4 |
25 |
5 |
20 |
1,5 |
0,005 |
1,2 |
0,2 |
- |
0,9 |
35 |
6 |
10 |
0,8 |
0,75 |
4,0 |
0,05 |
- |
1,2 |
40 |
7 |
30 |
1,4 |
0,03 |
2,5 |
- |
1,0 |
1,4 |
20 |
8 |
25 |
2,2 |
0,05 |
1,4 |
0,24 |
- |
2,5 |
30 |
9 |
15 |
2,7 |
0,2 |
2,0 |
0,75 |
- |
2,1 |
15 |
10 |
10 |
3,2 |
0,17 |
1,2 |
- |
0,4 |
1,8 |
25 |
11 |
20 |
3,0 |
0,01 |
2,0 |
0,4 |
- |
0,5 |
35 |
12 |
25 |
3,5 |
0,1 |
1,1 |
0,06 |
- |
1,4 |
40 |
13 |
30 |
2,7 |
0,25 |
0,25 |
- |
0,75 |
0,8 |
45 |
14 |
35 |
2,1 |
0,005 |
0,75 |
0,75 |
- |
2,2 |
25 |
15 |
40 |
1,7 |
0,08 |
2,5 |
0,15 |
- |
1,6 |
30 |
16 |
20 |
1,5 |
0,25 |
2,0 |
- |
0,6 |
2,0 |
25 |
17 |
10 |
1,25 |
0,14 |
3,0 |
0,24 |
- |
2,4 |
20 |
18 |
15 |
1,1 |
0,3 |
2,5 |
0,06 |
- |
3,0 |
40 |
19 |
25 |
0,9 |
0,05 |
4,0 |
- |
0,9 |
1,7 |
30 |
20 |
20 |
2,4 |
0,06 |
0,5 |
0,74 |
- |
0,4 |
25 |
21 |
30 |
2,75 |
0,2 |
1,5 |
0,04 |
- |
0,75 |
35 |
22 |
35 |
3,0 |
0,12 |
2,0 |
- |
0,3 |
0,9 |
20 |
23 |
40 |
2,6 |
0,58 |
1,7 |
0,1 |
- |
1,0 |
30 |
24 |
35 |
3,4 |
0,06 |
2,1 |
0,02 |
- |
1,2 |
40 |
25 |
15 |
1,8 |
0,01 |
2,0 |
- |
0,8 |
1,4 |
25 |
26 |
10 |
2,5 |
0,004 |
1,4 |
0,3 |
- |
2,4 |
15 |
27 |
25 |
1,4 |
0,25 |
2,0 |
0,01 |
- |
2,1 |
35 |
28 |
20 |
3,0 |
0,8 |
1,2 |
- |
0,4 |
0,8 |
40 |
29 |
30 |
2,1 |
1,2 |
3,0 |
0,6 |
- |
2,0 |
25 |
30 |
25 |
2,7 |
0,2 |
0,9 |
0,08 |
- |
2,7 |
30 |