Описание лабораторного стенда

Общий вид лабораторного стенда изображен на рис. 4. Фрагмент мнемонической схемы для данной работы представлен на рис. 5.

Рис.4. Общий вид лабораторного стенда.

В лабораторном стенде СУЛ-3 суммарные коэффициенты передачи блоков определяется двумя параметрами: k_п и c_п, k_u и c_и, k_о и c_о соответственно.

Рис. 5. Фрагмент мнемонической схемы.

Аналоговое управляющее устройство (рис. 5) состоит из следующих основных блоков:

• задающего устройства;

• устройства сравнения;

• блока регуляторов;

• выходного сумматора.

Задающее устройство позволяет формировать следующий сигнал задающего воздействия:

.

Модель объекта управления (рис. 5) реализует следующая передаточная функция:

,

где - суммарный коэффициент передачи объекта управления,

- постоянный коэффициент передачи объекта управления;

- коэффициент передачи потенциометра модели ;

- постоянные времени объекта.

Постоянными времени могут присваиваться неизвестные значения. Эти значения задаются индивидуально для каждого экземпляра моделирующего блока с помощью дополнительных постоянных конденсаторов. При неизвестных значениях постоянных времени возможно экспериментальное определение параметров объекта управления.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Собрать схему моделирования линейной САУ (рис. 5), задав параметры в соответствии с таблицей.

Варианты значений параметров схемы моделирования

Тип регулятора	Параметры CAУ
П И ПИ	0.05-1 0 1	0 0,05-10 0,05-10	10 1 1	1 1 1	1 1 1

2. Для САУ с П-регулятором рассчитать установившуюся ошибку e_уст. и занести результаты в таблицу:

kп∑	0,05	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
еуст. т.
еуст. пр.

3. Рассчитать область возможных значений коэффициента передачи интегрирующего блока , при которых выполняется условие устойчивости САУ. Расчет выполнить отдельно для И- и ПИ-регуляторов с учетом приведенных в таблице параметров.

4. Раccчитать оптимальное значение коэффициента передачи интегрирующего блока для И- и ПИ-регуляторов. Проверить выполнение условий устойчивости при k_u=k_{u опт.}^.

5. Снять экспериментально зависимость е_уст=f( ) для САУ с П-регулятором и занести результаты в таблицу. Сопоставить результаты эксперимента с расчетными данными. Построить график зависимости (эксперимент и теория):

е_уст=f( ),

где .

6. Пронаблюдатъ величину установившейся ошибки при использовании И- и ПИ-регуляторов.

7. Проверить экспериментально выполнение условий устойчивости для И- и ПИ-регуляторов.

8. Определить экспериментально зависимость интегральной оценки от суммарного коэффициента передачи , заполнить таблицу:

kи∑
J0

Представить полученные результаты в виде графика

,

где .

9. Для САУ с И-, ПИ-регуляторами экспериментально исследовать переходной процесс. Определить величину перерегулирования и время переходного процесса при следующих значениях суммарного коэффициента передачи интегрирующего блока:

; ; .

Заполнить таблицу:

kи∑	k∑опт.	0,2k∑опт.	2k∑опт.
tп, с
hmax
σ, %

Построить графики переходных процессов.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

1. При задании суммарных коэффициентов передачи

, ,

следует учитывать, что постоянные коэффициенты имеют значения:

, , .

Коэффициенты передачи потенциометров с_п, с_u и с_о могут задаваться в пределах 0,05 - 1. Интегрирующий блок имеет два диапазона: k_u и 10k_u, то есть позволяет получить постоянные коэффициенты передачи 1 c^-1 и 10 c^-1,

2. При подготовке схемы моделирования следует отключить ненужные блоки путем установки потенциометров с_п, с_u в положение нулевого коэффициента передачи. Тумблеры в цепях обратной связи модели объекта управления и выходного сигнала управляющего устройства следует поставить в нижнее положение,

3. Для всех экспериментов выбрать задающее воздействие g(t) в соответствии с вариантом, указанным преподавателем. Величину задающего воздействия следует отрегулировать соответствующим потенциометром после подачи команда "Пуск".

4. При определении времени переходного процесса переключатель секундомера установить в положение "от e ".

5. При определении квадратичной оценки могут использоваться два диапазона (J или 10J) вычислителя оценки. При выборе диапазона следует руководствоваться удобством отсчета значений и отсутствием зашкаливания измерительного прибора.