-
Исследование характеристик замкнутой системы.
Исследовать частотные характеристики и переходные процессы в замкнутой системе регулирования скорости электродвигателя постоянного тока с пропорциональным законом регулирования. Для каждого варианта системы определять: частоту среза, частоту фазового сдвига -180о, запасы устойчивости по фазе и амплитуде, наклон ЛАХ при пересечении оси частот, длительность переходного процесса, величину перегулирования, статическую ошибку. Исследования выполнить для следующих вариантов сочетания параметров элементов системы.
|
Вариант 1 |
К |
Т1 |
Т2 |
ωc |
ωπ |
Накл |
Длит |
Ошибка |
S% |
φзап |
Азап |
|
Тахоген |
0.01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Регулятор |
5 |
|
|
3.3 |
6.7 |
29.7 |
4.4 |
1.065 |
50 |
34.2 |
13.2 |
|
10 |
|
|
4.6 |
6.7 |
29.7 |
7.3 |
0.83 |
67 |
14.8 |
7.1 |
|
|
15 |
|
|
5.6 |
6.7 |
29.7 |
13.6 |
5.72 |
82 |
6.8 |
3.6 |
|
|
20 |
|
|
6.3 |
6.7 |
29.7 |
23.1 |
85.1 |
90 |
1.9 |
1.1 |
|
|
Генератор |
5 |
0.05 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Двигатель |
10 |
0.5 |
0.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 2 |
К |
Т1 |
Т2 |
ωc |
ωπ |
Накл |
Длит |
Ошибка |
S% |
φзап |
Азап |
|
Тахоген |
0.01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Регулятор |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Генератор |
5 |
0.05 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Двигатель |
10 |
0.5 |
0.2 |
3.6 |
4.5 |
30.9 |
21.3 |
6.48 |
84 |
7.3 |
4.6 |
|
|
|
|
0.5 |
3.3 |
6.7 |
29.7 |
5.33 |
6.39 |
52.1 |
34.2 |
13.2 |
|
|
|
|
1.5 |
1.6 |
11 |
25.5 |
1.42 |
6.39 |
4.2 |
93 |
23.7 |
|
Вариант 3 |
К |
Т1 |
Т2 |
ωc |
ωπ |
Накл |
Длит |
Ошибка |
S% |
φзап |
Азап |
|
Тахоген |
0.01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Регулятор |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Генератор |
5 |
0.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Двигатель |
10 |
0.2 |
0.2 |
7.6 |
8.6 |
14.4 |
7.72 |
6.48 |
70 |
12.2 |
2.7 |
|
|
|
0.5 |
0.5 |
3.3 |
4.8 |
31.6 |
6.43 |
6.39 |
60 |
25.2 |
7.4 |
|
|
|
1.5 |
1.5 |
1.1 |
2.7 |
43.6 |
10.8 |
6.48 |
47 |
35.7 |
16.2 |
Контрольные вопросы:
-как оценить устойчивость замкнутой системы по логарифмическим характеристикам разомкнутой системы;
Замк. САУ устойчива, если при достижении фазочастотной характеристики значения -180° ЛАЧХ отрицательна. Если ωc<ωπ. ωc=ωπ-на грани. ωc>ωπ – не устойчива. Количество точек пересечения ЛФЧХ с линией -180° в диапазоне частот,где L(ω0)>0,будет четным(для САУ с астатизмом не выше 2 порядка).
-в чем различие процессов в устойчивой и неустойчивой системах;
ωc>ωπ,>>S, разл. φзап и Азап,tпп…
-какие параметры элементов системы влияют на ее устойчивость и в чем это влияние заключается;
-как влияет на устойчивость пропорциональный регулятор;
ПИД рег. - для поддержания заданного значения измеряемого параметра. ПИД-регулятор измеряет отклонение стабилизируемой величины от заданного значения (уставки) и выдаёт управляющий сигнал, являющийся суммой трёх слагаемых, первое из которых пропорционально этому отклонению, второе пропорционально интегралу отклонения и третье пропорционально производной отклонения (или, что то же самое, производной измеряемой величины).
-как связаны между собой параметры логарифмических частотных характеристик и переходных процессов;
с уменьшением ωπ,увел.tпп.
-какие параметры элементов системы и как влияют на характер и длительность переходных процессов в системе;
-как изменяется величина перерегулирования в системе и от чего она зависит
-как пропорциональный регулятор влияет на длительность процесса в системе, величину перерегулирования и статическую ошибку системы;
-какова связь между запасами устойчивости системы по фазе и амплитуде и характером переходного процесса;
-при каких условиях то или иное звено системы практически перестает влиять на переходный процесс (динамику системы);
-каковы пути улучшения динамики системы и какие ограничения при этом следует учитывать.