ЛР4_5
.pdf
Лабораторная работа № 4 Настройка следящего режима работы сервопривода качающегося основания.
Цель работы
Освоить настройку сервоусилителяASD-A2 качающегося основания в следящем режиме. Для разных значений амплитуды и частоты определить: кинетическую ошибку при пилообразном сигнале, динамическую ошибку при синусоидальном сигнале, перерегулирование при сигнале типа «скачок». Определить тип сигнала, который менее влиятелен на качество переходного процесса системы, и наилучшие значения амплитуды и частоты.
Функциональная схема исследуемой системы автоматического управления
Обозначения:
С – сервопреобразователь, включающий в состав задающее устройство, регуляторы; О – объект управления – электродвигатель; Д – датчик;
Н – нагрузка – качающееся основание, жестко связанное с подвижной рамкой.
Расчет показателей качества
Пример определения кинетической ошибки (пилообразный сигнал):
А,° |
v, Гц |
1 |
0,5 |
Величина деления по вертикали: (63 – 22)/9 = 4,6 Амплитудное значение кинетической ошибки отстоит от 0 приблизительно на 6 делений,
следовательно, θкин = 6 × 4,6 = 27,6. Уточним значение по текстовому файлу: θкин = 27.
Пример определения перерегулирования (сигнал типа «скачок»):
А,° |
v, Гц |
1 |
0,5 |
2
Величина деления по вертикали: (572 - 466)/9 = 11,78 Максимальное значение отклонения составляет Umax = 572.
Значение сигнала задания приблизительно на 2 деления больше 254 и равно:
Uуст = 254 + 11,78 × 2 = 278.
По текстовому файлу уточним значение сигнала задания: Uуст = 277 и максимального отклонения: Umax = 565.
Перерегулирование рассчитаем по формуле:
σ = (Umax - Uуст) / Umax × 100 % = (565 – 277) / 565 × 100 % = 51,0 %
Пример определения динамической ошибки (синусоидальный сигнал):
А,° |
v, Гц |
2 |
0,5 |
Величина деления по вертикали: (119 - 34)/9 = 9,4.
Амплитудное значение динамической ошибки отстоит от 0 приблизительно на 4 деления, следовательно, θдин = 4 × 9,4 = 37,6. Уточним значение по текстовому файлу: θдин = 37.
Результаты расчета показателей качества представлены в таблицах.
Пилообразный сигнал:
|
|
|
Таблица 1 |
|
№ |
А,° |
v, Гц |
|
θкин |
1 |
1 |
0,5 |
|
27 |
2 |
1 |
1 |
|
41 |
3 |
1 |
2 |
|
46 |
4 |
5 |
0,5 |
|
136 |
5 |
5 |
1 |
|
231 |
6 |
5 |
2 |
|
320 |
7 |
10 |
0,5 |
|
277 |
8 |
10 |
1 |
|
442 |
9 |
10 |
2 |
|
667 |
3
Из таблицы 1 видно, что при увеличении значений амплитуды и частоты кинетическая ошибка увеличивается.
Сигнал типа «скачок»:
|
|
|
Таблица 2 |
|
№ |
А,° |
v, Гц |
|
σ, % |
1 |
1 |
0,5 |
|
51,0 |
2 |
1 |
1 |
|
50,6 |
3 |
1 |
2 |
|
47,3 |
Из таблицы 2 видно, что при увеличении частоты перерегулирование уменьшается.
Синусоидальный сигнал:
|
|
|
Таблица 3 |
|
№ |
А,° |
v, Гц |
|
θдин |
1 |
2 |
0,5 |
|
37 |
2 |
2 |
1 |
|
69 |
3 |
2 |
2 |
|
70 |
4 |
5 |
0,5 |
|
89 |
5 |
5 |
1 |
|
114 |
6 |
5 |
2 |
|
240 |
7 |
10 |
0,5 |
|
131 |
8 |
10 |
1 |
|
162 |
9 |
10 |
2 |
|
442 |
Из таблицы 3 видно, что при увеличении значений амплитуды и частоты динамическая ошибка увеличивается.
Вывод
Таким образом, из анализа полученных таблиц следует, что при сигнале типа «скачок» с изменением частоты перерегулирование меняется незначительно, но его величина существенно больше 20 %.
Целесообразно использовать пилообразный сигнал с параметрами А = 1°, v = 0,5 Гц, при которых достигается наименьшее значение ошибки.
4
Лабораторная работа № 5 Следящий режим работы сервопривода подвижной рамки
Цель работы
Освоить настройку следящей системы стабилизации подвижной рамки. Произвести оценку ошибки стабилизации с применением лазерного целеуказателя.
Функциональная схема исследуемой системы автоматического управления
Обозначения:
С1, С2 – сервопреобразователи; О1, О2 – объекты управления – электродвигатели; Д – датчик; Н1 – нагрузка – подвижная рамка;
Н2 – нагрузка – качающееся основание, вносящее возмущение.
5
Защита лабораторных 4, 5
Что произойдет со статической ошибкой САУ представленной ниже при вводе ПИрегулятора? Ответ обоснуйте.
6