5. Порядок выполнения экспериментальных
ИССЛЕДОВАНИЙ
Для выполнения экспериментальных исследований и защиты лабораторной работы отводится три академических часа.
Программа экспериментальных исследований:
а) Построить единичную переходную функцию нескомпенсированной САУ (рисунок 5) по ошибке от возмущающего воздействия. Значения параметров передаточных функций исследуемой САУ для вариантов индивидуальных заданий приведены в таблице 1.
б) Построить графики функции ошибки в САУ с компенсирующим устройством Wk1(s) (рисунок 6) при воздействии на нее возмущения Мн(t) вида 1(t), t, sin(t).
Процессы в исследуемой САУ можно построить, например, с помощью подсистемы Simulink пакета MATLAB. Для этого командой MATLAB File/New/Model необходимо создать новый файл модели, после чего в окне модели сформировать схему модели (рисунок 8). Для формирования модели использовать следующие элементы библиотек блоков Simulink:
- в библиотеке Continuous (аналоговые блоки) – блок передаточной функции Transfer Fcn (в параметре Numerator ввести коэффициенты полинома числителя передаточной функции звена САУ в порядке убывания степени аргумента; в параметре Denominator ввести коэффициенты полинома знаменателя передаточной функции звена САУ в порядке убывания степени аргумента);
- в библиотеке Sources (источники сигнала) – блок источника постоянного сигнала Constant, которым задается входное возмущающее воздействие, соответствующее единичному скачку 1(t) (параметр Constant value задается равным единице); блок Clock, которым задается аргумент входного возмущающего воздействия;
- в библиотеке Sinks – осциллограф Scope для построения графиков переходных процессов.
- в библиотеке Math – блок сумматора Sum (для главного сумматора в настройке List of signs второй знак “+“ изменить на “-”);
- в библиотеке User-Defined Function – блок Fcn, реализующий возмущающие воздействия (для реализации возмущения вида t и t2 в настройке Parameters ввести соответственно u и u*u, а возмущения вида sin(t) – sin(u)).
При необходимости файл модели сохраняется.
Перед построением переходного процесса необходимо предварительно задать параметры расчета посредством меню Simulation/ Simulation parameters окна модели. Для этого в пункте меню Solver (расчет) в разделе Simulation time (время моделирования) задается начальное (Start time) и конечное (Stop time) значение времени расчета. Начальное время задается равным нулю, а конечное время выбирается, исходя из условий решаемой задачи. Запуск задачи на выполнение осуществляется пунктом меню Start.
Рисунок 8 – Схема исследуемой САУ комбинированного управления в окне модели Simulink
в) Построить графики функции ошибки в САУ с компенсирующим устройством Wk2(s) (рисунок 7), рассчитанным согласно пункту г) программы теоретических исследований, при воздействии на нее возмущения Мн(t) вида 1(t) и t.
г) Построить графики функции ошибки в САУ с компенсирующим устройством Wk2(s) (рисунок 7), рассчитанным согласно пункту д) программы теоретических исследований, при воздействии на нее возмущения Мн(t) вида 1(t), t, t2 и sin(t).
Процессы в исследуемой САУ комбинированного управления, построенные на экране монитора, распечатываются или зарисовываются и включаются в отчет по лабораторной работе.
6. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА О ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНОЙ
РАБОТЫ
Отчет должен содержать:
а) Цель работы.
б) Предмет исследования.
а) Аналитическое исследование системы.
б) Графики исследуемых процессов.
в) Развернутые комментарии к полученным графикам.
г) Краткие выводы.
Отчет по лабораторной работе должен быть выполнен в соответствии с требованиями ДСТУ.
Таблица 1 – Варианты индивидуальных заданий
№ вар. |
Значения параметров передаточных функций исследуемой САУ |
|||||
Кд |
Тд , с |
Кf |
Кэ |
Ту , с |
КТГ |
|
1 |
2 |
0.8 |
0.5 |
4 |
0.2 |
0.2 |
2 |
3 |
0.6 |
0.6 |
3 |
0.15 |
0.3 |
3 |
4 |
0.3 |
0.4 |
2 |
0.25 |
0.4 |
4 |
5 |
0.7 |
0.7 |
3 |
0.3 |
0.5 |
5 |
6 |
0.2 |
0.5 |
4 |
0.2 |
0.6 |
6 |
3 |
0.6 |
0.4 |
5 |
0.35 |
0.7 |
7 |
2 |
0.3 |
0.6 |
5 |
0.25 |
0.9 |
8 |
4 |
0.1 |
0.8 |
2 |
0.15 |
0.6 |
9 |
8 |
0.3 |
0.4 |
3 |
0.2 |
0.4 |
10 |
2 |
0.5 |
0.6 |
5 |
0.17 |
0.1 |
11 |
7 |
0.4 |
0.5 |
1 |
0.19 |
0.3 |
12 |
4 |
0.3 |
0.7 |
2 |
0.27 |
0.5 |
13 |
2 |
0.6 |
0.6 |
3 |
0.3 |
0.8 |
14 |
9 |
0.8 |
0.4 |
4 |
0.22 |
0.3 |
15 |
11 |
0.7 |
0.5 |
5 |
0.33 |
0.9 |
16 |
7 |
0.5 |
0.7 |
6 |
0.2 |
0.2 |
17 |
5 |
0.3 |
0.6 |
7 |
0.3 |
0.5 |
18 |
8 |
0.1 |
0.5 |
8 |
0.1 |
0.8 |
19 |
14 |
0.4 |
0.4 |
9 |
0.4 |
0.4 |
20 |
3 |
0.6 |
0.7 |
10 |
0.2 |
0.4 |
21 |
15 |
0.8 |
0.6 |
11 |
0.3 |
0.1 |
22 |
19 |
0.3 |
0.5 |
12 |
0.2 |
0.3 |
23 |
12 |
0.6 |
0.7 |
13 |
0.35 |
0.7 |
24 |
9 |
0.1 |
0.4 |
14 |
0.25 |
0.5 |
25 |
8 |
0.7 |
0.5 |
15 |
0.2 |
0.8 |