Контрольные вопросы
Что такое амплитудная, фазовая частотные характеристики, ЛАХ, АФЧХ?
Что такое частота среза и полоса пропускания ЛАХ?
Как построить частотные характеристики для апериодического звена первого порядка, звеньев второго порядка, реальных интегрирующего и дифференцирующего звеньев?
Как получить амплитудную и фазовую частотные характеристики при последовательном и параллельном соединении звеньев?
Как влияют значения постоянных времени звена на частоту среза ЛАХ?
Как построить асимптотическую ЛАХ по передаточной функции?
Содержание отчета
В отчете привести передаточные функции звеньев и соединений звеньев, выражения для всех частотных характеристик, графики частотных характеристик. Сделать выводы о влиянии типа объекта и его временных параметров на частотные характеристики.
Задания
Для передаточных функций (27) - (34) выбрать коэффициенты в табл. 10 - 12, 13 в соответствии со своим вариантом. Построить:
амплитудно-фазовую частотную характеристику;
амплитудную частотную характеристику;
фазовую частотную характеристику
логарифмическую фазовую частотную характеристику;
логарифмические амплитудные частотные характеристики (точную и асимптотическую).
Данные для передаточных функций (27 - 29, 34) выбрать из табл. 10, для передаточных функций (30, 31) – табл. 11, для передаточных функций (32, 33) – табл. 12, время запаздывания для объекта (34) выбрать в табл. 13.
Таблица 13
Вариант |
|
Вариант |
|
Вариант |
|
Вариант |
|
1 |
2 |
7 |
7 |
13 |
3,8 |
19 |
1,8 |
2 |
1,5 |
8 |
6,1 |
14 |
6,4 |
20 |
1,4 |
3 |
1,8 |
9 |
4,5 |
15 |
2,3 |
21 |
2,8 |
4 |
6,7 |
10 |
2 |
16 |
7,4 |
22 |
10 |
5 |
8,1 |
11 |
3 |
17 |
5,6 |
23 |
4 |
6 |
2,4 |
12 |
0,8 |
18 |
1,9 |
24 |
3 |
Лабораторная работа № 6 исследование устойчивости объектов управления и замкнутых систем автоматического управления
Цель работы: получение навыков оценки устойчивости объектов и систем по корням характеристического уравнения, частотным критериям Михайлова и Найквиста, а также по их применению для исследования влияния параметров звеньев на устойчивость замкнутых систем.
Порядок выполнения
1. Для заданного заведомо устойчивого звена:
1)
, (37)
2)
,
(38)
3)
, (39)
построить общее решение дифференциального уравнения звена для ненулевых начальных условий и сделать заключение об устойчивости звена по его реакции на эти условия;
сделать заключения об устойчивости объекта по коэффициентам и корням характеристического уравнения;
построить годограф Михайлова и сделать заключение об устойчивости объекта по критерию Михайлова;
построить амплитудно-фазовую характеристику объекта без обратной связи и по критерию Найквиста оценить устойчивость замкнутой системы, определить запас устойчивости по амплитуде и фазе;
построить логарифмические частотные характеристики объекта и проанализировать по ним устойчивость замкнутой системы.
2. Провести анализ устойчивости разомкнутой и замкнутой систем, содержащих в прямой цепи заданное звено (рис. 27), к которому подключены параллельно соединенные интегрирующее и пропорциональное звенья (ПИ-регулятор).
Проанализировать
влияние соотношения коэффициентов
передачи звеньев на устойчивость
системы.
Рис. 27. Структурная схема системы с заданным звеном и ПИ-регулятором
3. Провести анализ устойчивости разомкнутой и замкнутой систем, содержащих в прямой цепи параллельно соединенные интегрирующее, пропорциональное и дифференцирующее звенья, к которым последовательно подключено заданное звено (рис. 28) Проанализировать влияние соотношения коэффициентов передачи интегрирующего, пропорционального и дифференцирующего звеньев на устойчивость системы.
Рис. 28. Структурная схема системы с заданным звеном и ПИД- регулятором