- •Міністерство освіти і науки україни
- •Основи теорії управління
- •Лабораторна робота 1 вивчення можливостей інтегрованого пакету MathCad
- •Основні теоретичні відомості
- •1. Побудова графіка за формулою (аналітичним виразом).
- •2. Розв’язання звичайних диференційних рівнянь.
- •3. Визначення коренів характеристичних рівнянь
- •4. Зворотне перетворення Лапласа
- •Порядок виконання роботи
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота 3 дослідження властивостей системи автоматичного управління
- •Основні теоретичні відомості
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Значення коефіцієнтів та сталих часу Таблиця 2
- •Лабораторна робота 4 дослідження стійкості системи автоматичного управління за допомогою алгебраїчного критерію.
- •Основні теоретичні відомості
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота 5 дослідження стійкості системи автоматичного управління за допомогою частотних критеріїв
- •Основні теоретичні відомості
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота 6 дослідження якості перехідних процесів систем автоматичного управління (сау)
- •Основні теоретичні відомості
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота 8 дослідження нелінійних систем автоматичного управління
- •Основні теоретичні відомості
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота 9 відновлення стану системи. Оптимальний стохастичний спостерігач (фільтр калмана)
- •Основні теоретичні відомості
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота 10 аналітичне конструювання оптимального детермінованого регулятора для неперервних систем
- •Основні теоретичні відомості
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні питання
- •Список літератури
- •Сучасна теорія управління
Порядок виконання роботи
1. Визначити передатні функції типових динамічних ланок. Значення динамічних параметрів ланок задає викладач.
2. Розрахувати зображення перехідних функцій ланок при ступінчастому вхідному виливі.
3. Використовуючи таблицю 1, знайти оригінали перехідних функцій та побудувати їх графіки.
4. Побудувати графіки перехідних функцій типових ланок за допомогою розв’язання відповідного диференційного рівняння.
5. Розрахувати АФЧХ всіх ланок та побудувати їх графіки.
6. Провести аналіз отриманих результатів і оформити протокол звіту.
Контрольні запитання
1. Поясніть принцип класифікації ланки САУ.
2. Визначіть поняття передатної функції.
3. Визначіть поняття перехідної функції.
4. Визначіть поняття дельта-функції і її зв'язок з одиничною функцією.
5. Який вигляд мають перехідні функції позиційних ланок?
6. Як впливають динамічні параметри позиційних ланок на їхні перехідні функції?
7. Який вигляд мають перехідні функції інтегруючих ланок?
8. Як впливають динамічні параметри інтегруючих ланок на їхні перехідні функції?
9. Який вигляд мають перехідні функції диференціюючих ланок?
10. Як впливають динамічні параметри диференціюючих ланок на їхні перехідні функції?
11. Який вигляд мають АФЧХ позиційних ланок?
12. Який вигляд мають АФЧХ інтегруючих ланок?
13. Який вигляд мають АФЧХ диференціюючих ланок?
Оригінали і зображення за Лапласом Таблиця 1
Оригінал |
Зображення |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
Лабораторна робота 3 дослідження властивостей системи автоматичного управління
Мета роботи – виробити практичні навички складання структурних схем САУ, визначення основних передатних функцій САУ, оцінювання впливу параметрів САУ на величину статичної помилки.
Основні теоретичні відомості
У
замкнутих САУ на вхід керуючого пристрою
подається вплив, що задається
,
і вихідна величина об'єкта
.
Виходячи з величини
,
керуючий пристрій визначає відповідне
необхідне значення
і, маючи інформацію про поточне значення
,
забезпечує необхідну відповідність
між
та
шляхом впливу на об'єкт.
У такій САУ керуючий пристрій прагне ліквідувати усі відхилення від його значення, обумовленого завданням , незалежно від причин, що викликали ці відхилення, включаючи будь-які збурювання, зовнішні і внутрішні перешкоди, а також зміни параметрів системи.
Як видно з рис. 1.3, САУ такого типу являють собою замкнутий контур, утворений об'єктом і керуючим пристроєм. При цьому керувальний пристрій створює зворотний зв'язок навколо об'єкта, зв'язуючи його вихід із входом. Замкнуті САУ називають ще системами зі зворотним зв'язком чи системами управління за відхиленням.
Рис. 1.3 Функціональна схема системи автоматичного управління
Ці системи можуть забезпечити принципово необмежену точність управління і являють собою основний тип САУ.
На рис.
2.3 показано як приклад замкнуту систему
управління напругою синхронного
генератора. Керувальний пристрій системи
складається з вимірника напруги
,
що містить у собі трансформатор напруги
із випрямлячем
і є чутливим пристроєм; пристрою задання
величини напруги
у вигляді дільника напруги
,
що живиться стабілізованою напругою,
і підсилювача
,
що є одночасно і виконавчим пристроєм,
що впливає на об'єкт. Обчислювальний
пристрій у схемі на рис. 2.3 зводиться до
найпростішої схеми порівняння напруг
і
на вході підсилювача, що визначає
.
Рис. 2.3 Система управління напругою синхронного генератора – замкнута система управління за відхиленням
Напруга
постійного
струму на виході вимірника напруги
однозначно зв'язана з напругою генератора
.
Коли
,
сигнал
на вході підсилювача
дорівнює нулю і управляючий пристрій
не діє на генератор, що є об'єктом
управління. Якщо з якоїсь причини,
наприклад унаслідок зміни навантаження
генератора чи швидкості його обертання,
напруга генератора зміниться, на вході
підсилювача з'явиться напруга U
відповідної величини і знака. У результаті
на виході підсилювача виникає напруга,
що змінить струм збудження генератора,
що приведе до повернення напруги
генератора до вихідного значення.
