
- •2.1. Основные сведения
- •2.2. Программа работы
- •2.2.1. Исследование влияния контурного коэффициента усиления системы на ее динамические свойства
- •2.2.2. Исследование влияния относительной инерционности звеньев системы на ее устойчивость
- •2.2.3. Изучение стандартных полиномов и диаграммы Вышнеградского
- •2.3. Содержание отчета
- •2.4. Контрольные вопросы
2.2. Программа работы
Работа рассчитана на два занятия: программа первого включает задания 2.2.1 и 2.2.2, второго – 2.2.3.
2.2.1. Исследование влияния контурного коэффициента усиления системы на ее динамические свойства
1. Задать структурную
схему системы третьего порядка,
составленную из последовательно
соединенных звеньев с ПФ
и
,
охваченных единичной отрицательной
обратной связью. Назначить
в соответствии с нижеприведенными
вариантами и задать
:
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
1.0 |
0.1 |
2.0 |
0.2 |
2.5 |
0.25 |
0.8 |
0.5 |
0.4 |
4.0 |
2. Для значений
,
равных
и
,
определить и занести в таблицу значения
корней ХП,
и
.
Описать изменение характера переходного
процесса с увеличением
.
|
0.1/Т1 |
1/Т1 |
10/Т1 |
tp |
110 |
34 |
|
tн |
110 |
14.7 |
|
|
0 |
21% |
|
|
0 |
1.9 |
|
|
0 |
|
|
корни ХП |
0, -2.5; 0, -0.219; 0, -0.0285 |
|
|
|
0.0285 |
|
|
|
0 |
|
|
3. Увеличить
до значения
.
Ответить на вопросы: каким стал переходный
процесс? какие изменения произошли с
корнями ХП?
4. Разомкнуть
обратную связь. Для значений
,
указанных в пп. 2 и 3, определить и занести
в таблицу
и (только для первых трех значений
)
,
а также исследовать с позиций критерия
Найквиста изменения, происходящие в
АФХ и ЛЧХ с ростом
.
2.2.2. Исследование влияния относительной инерционности звеньев системы на ее устойчивость
5. В предыдущей
схеме, но с замкнутой обратной связью
и со значением
,
назначенном в п. 3, уменьшить
в 4 раза. Описать изменения, произошедшие
в характере переходного процесса и в
расположении корней ХП.
6. Задать структурную
схему системы, состоящей из трех
последовательно соединенных апериодических
звеньев с постоянными времени
и
,
охваченных единичной отрицательной
обратной связью. Одно из звеньев имеет
коэффициент передачи
,
остальные – единичный.
7. Назначить
,
где
– произвольная константа. Подобрать
такое значение
контурного коэффициента
,
при котором система выйдет на колебательную
границу устойчивости, т. е. ПХ примет
вид незатухающих колебаний. Определить
частоту
,
Гц, этих колебаний.
8. Назначить
.
Снова определить
и
,
сравнить их с предыдущими значениями.
9. Оставив
,
задать новое соотношение постоянных
времени:
.
Охарактеризовать изменения, произошедшие
в свойствах системы. Увеличением
определить новое значение
.
10. По результатам исследований в пп. 5–9 ответить на вопрос: какие факторы – абсолютные значения постоянных времени или их соотношения – влияют на устойчивость, характер переходных процессов в системе и на ее критический коэффициент усиления ?
2.2.3. Изучение стандартных полиномов и диаграммы Вышнеградского
11. Задать структурную схему системы третьего порядка в управляемой канонической форме (рисунок).
12. Задать систему
с единичным коэффициентом передачи и
ХП Баттерворта,
для чего назначить
Значение
взять из приведенных ниже:
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
1 |
10 |
2 |
5 |
4 |
2,5 |
3 |
20 |
8 |
12 |
13. Определить корни
ХП и установить закономерность их
геометрического расположения на
комплексной плоскости. Определить
и
14. Повторить анализ,
увеличив
в 2 раза.
15. Задать систему
с биномиальным
ХП, назначив
(оставить
первоначальное значение
)
и повторить п. 13.
16. Задать звено с
ПФ
Параметр |
Номер опыта | |||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 | |
A |
0.5 |
1 |
3 |
2 |
5 |
6 |
B |
0.5 |
1 |
3 |
5 |
2 |
6 |
17. Последовательно
задавать комбинации значений параметров
Вышнеградского
и
согласно таблице. Для каждого из сочетаний
определить полюсы ПФ и описать характер
ПХ.