2. Предварительное задание
Предварительным заданием для лабораторной работы являются рассчитанные константы Kд, Tм,Tэ передаточной функции двигателя в контрольной работе№1.
3. Методические указания к выполнению лабораторной работы
3.1. Задать схему моделирования для исследования разомкнутой системы с двигателем постоянного тока, представленную на рис.18.
Рис. 18 Схема моделирования для исследования разомкнутой системы с двигателем постоянного тока
3.1.1. Для структурной схемы в подсистеме Simulink установить на входе порт In и на выходе – порт Out из меню Sources и Sinks.
Для задания входного сигнала использовать блок PID Controller (Simulink Extras). Для моделирования двигателя использовать блок Transfer Fcn из меню Continues.
3.1.2. Для представления двигателя, как апериодического звена 1-го порядка, задать параметры Transfer Fcn следующими:
Numerator [ Kд]
Denominator [Tм 1]
3.1.3. Для представления двигателя, как типового звена второго порядка, задать параметры Transfer Fcn следующими:
Numerator [ Kд]
Denominator [Tm*Тa Тa 1]
3.1.4. Для постоянного единичного входного сигнала х(t) =1(t) задать параметры PID контроллера следующими:
Proportional: 1
Integral: 0
Derivat: 0.
3.2. Исследовать систему, как соединение пропорционального и апериодического типовых звеньев.
3.2.1. Задать система управления – пропорциональное звено (К=Ксу=10), двигатель – апериодическое звено (К=Кд1,T=Тм1).
3.2.2. Сохранить файл (Save as) например t1.
3.2.3. Запустить процесс моделирования, нажав ЛКМ на значок ►.
3.2.4. Задать в рабочей области Matlab команды:
» [a,b,c,d]=linmod (‘t1’)
» h=ss(a,b,c,d).
3.2.5. Вывести переходную характеристику
» step(h).
3.2.6. Определить параметры качества временных характеристик, вызвав правой клавишей мышки меню 'Характеристики’ и отметить все возможные четыре параметра.
3.3. Исследовать систему, как соединение пропорционального и колебательного типового звена.
3.3.1. Задать систему управления – пропорциональное звено (К=Ксу=10) и двигатель – колебательное типовое звено (Кд1, Тм1, Тэ1).
3.3.2. Повторить пп. 3.2.2 – 3.2 6.
3.4. Исследовать систему, как соединение пропорционального и апериодического 2-го порядка типового звена.
3.4.1. Задать систему управления – пропорциональное звено (К=Ксу=10) и двигатель – апериодическое 2-го порядка типовое звено - (Кд2, Тм2, Тэ2).
3.4.2. Повторить пп. 3.2.2 – 3.2 6.
3.5. Представить выводы о параметрах качества при различных моделях двигателя.
Лабораторная работа № 2
Временные характеристики простейшей замкнутой системы
Цель работы: определение параметров качества регулирования по временным характеристикам
1. Теоретические сведения
Замкнутая система регулирования скорости включает регулятор, систему управления, двигатель и датчик скорости.
Система управления и датчик представляются передаточной функцией (математическая модель) пропорционального звена.
При пропорциональном (П – регулятор) законе регулирования
Wрег(р) = Крег,
где Крег – коэффициент передачи регулятора.
При изменении коэффициента передачи регулятора Крег изменяются для переходной характеристики h(t) время регулирования tp, время нарастания tн и значение hуст.