Лабораторная работа 2
Тема: Моделирование САР с использованием ПК МВТУ
Для приобретения навыков самостоятельной работы в среде программного комплекса «МВТУ» необходимо выполнить все этапы, рекомендованные в подразделе «Последовательность действий в режиме МОДЕЛИРОВАНИЕ», применительно к моделированию динамики САР, структурная схема которой приведена ниже на рис. 1.
СТРУКТУРНАЯ СХЕМА САР
Рис. 1
Исходные данные
Объект управления с передаточной функцией W_2 (s), соответствует типовому звену (колебательному) с параметрами: k2 = 1.0; T2 = 1 c; параметр демпфирования b = 0.5; начальные условия – нулевые.
Местная обратная связь с передаточной функцией W_3 (s), соответствует типовому звену – апериодическому 1-го порядка с параметрами: k3 = 0.6; T3 = 5 c.
Локальное сравнивающее устройство обеспечивает отрицательную обратную связь, т.е. «работает» в режиме обычного вычитания.
Задание
Необходимо подобрать коэффициент усиления k1 интегрирующего регулятора (W_1(s)) таким образом, чтобы при подаче ступенчатого управляющего воздействия u(t) = 0.81(t) перерегулирование отсутствовало (т.е. y_max <= 0.8) и время переходного процесса не превышало 20 с.
Для отображения результатов расчета использовать типовой блок библиотеки Данные – Временной график.
Этапы выполнения – подробно описаны в инструкции «Ваша первая учебная задача» раздела «Справка» ПК МВТУ.
Лабораторная работа 3
Тема: Типовые блоки САУ
Цель работы: исследовать свойства простейших динамических звеньев, звеньев первого и второго порядка.
Задачи работы:
- построить стенд для проведения временного и частотного анализа исследуемых звеньев;
-
оценить влияние параметров звеньев на
их характеристики:
,
ЛАЧХ, ФЧХ, АФЧХ.
Краткие теоретические сведения.
Простейшие звенья:
-
пропорциональное, передаточная функция
;
-
интегрирующее, передаточная функция
;
-
дифференцирующее, передаточная функция
.
Звенья первого порядка – такие, которые описываются дифференциальным уравнением первого порядка:
-
инерционное, передаточная функция 
;
-
инерционно-дифференцирующее, (реальное
дифференцирующее), передаточная функция
;
-
инерционно-форсирующее, передаточная
функция
;
Звенья второго порядка:
-
колебательное, передаточная функция 
;
-
апериодическое, передаточная функция
.
Звено запаздывания:
-
передаточная функция
.
Стенд для исследования характеристики звеньев – рис. 1.
При удалении (замене) какого-либо блока в ПК «МВТУ» автоматически удаляются все связи, подключенные к его входу и выходу. Для сохранения линий связи по обе стороны от исследуемого блока (на рис. 1 это интегратор, отмеченный точками) поставлены пропорциональные блоки с коэффициентом усиления k=1.
Рис. 1
Таким образом, при смене исследуемого блока (звена) удалятся только его связи с пропорциональными звеньями. Остальные линии связи сохранятся.
Кроме того, стенд имеет вход и выход гармонического сигнала для частотного анализа.
Блоки с обозначением Y1 (с подписью «Вход») и Y2 (с подписью «Выход») – это блоки «В память» из закладки «Субструктуры». Именно эти блоки используются при частотном анализе.