lab4

МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное образовательное

бюджетное учреждение высшего образования

«Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций

им. проф. М. А. Бонч-Бруевича»

______________________________________________________________________

Кафедра радиосистем и обработки сигналов

Дисциплина «Математические основы систем автоматического управления»

Отчет по лабораторной работе № 4

« Исследование качества процессов регулирования автоматических систем»»

Выполнили

студенты гр.

Принял

Ст. пр. каф. РОС

________ Межевов П.А.

Санкт-Петербург

2024

Цель работы: исследование показателей качества системы автоматического управления прямыми и корневыми оценками качества.

1. Создать с помощью инструментальных свойств Simulink схему исследуемой системы, изображенную на рис. 4.4.1.

2. Получить для данной модели и зарисовать в отчет переходные характеристики ht() для значений коэффициентов Ki , пределы варьирования которых приведены в табл. 4.4.1.

Рис. 1 График переходной характеристики для эксперимента 1

Рис. 2 График переходной характеристики для эксперимента 2

Рис. 3 График переходной характеристики для эксперимента 3

Рис. 4 График переходной характеристики для эксперимента 4

3. По графикам h(t) определить количественные показатели системы:

• время регулирования t_p;

• перерегулирование , %;

• коэффициент передачи Kп;

• максимальное значение амплитуды Amax.

Эксперимент 1:

tp=0.137с

Кп=0,9999

Amax=1.078

Эксперимент 2:

tp=0.2с

Кп=0,9998

Amax=1.027

Эксперимент 3:

tp=3с

Кп=0,9996

Amax=10

Эксперимент 4:

tp=6.5с

Кп=0,9990

Amax=10

4. Оценить влияние коэффициента K1 на количественные показатели качества.

За уменьшением K1 следует уменьшение коэффициента передачи, так же увеличивается время регулирования.

5. Задавая согласно табл. 4.4.2 значения коэффициентов, провести исследование влияния коэффициента K3 , на характер переходного процесса и устойчивость системы:

по графикам переходной функции;

по расположению корней.

Рис. 5 График переходной характеристики для эксперимента 1

Рис. 6 График переходной характеристики для эксперимента 2

Рис. 7 График переходной характеристики для эксперимента 3

Рис. 8 График переходной характеристики для эксперимента 4

Рис. 9 График переходной характеристики для эксперимента 5

За ростом Кз следует увеличение выброса в переходной характеристике, когда Kз равна 4 или больше, система перестает быть устойчивой.

6. Используя оператор bode для разомкнутой САР, провести исследование влияния коэффициента К3 на запасы устойчивости системы по

фазе з ,

модулю Lз ;

амплитуде Hз .

Пределы варьирования коэффициентов Кi приведены в табл. 4.4.3.

Рис. 10 Диаграмма bode для эксперимента 1

Рис. 11 Диаграмма bode для эксперимента 2

Рис. 12 Диаграмма bode для эксперимента 3

Рис. 13 Диаграмма bode для эксперимента 4

7 . Сделать выводы о влиянии К3 на запасы устойчивости системы.

8. Используя теорему о предельных значениях и значения коэффициентов табл. 4.4.3, определить Kрс и сравнить результаты с экспериментальными данными п. 6

9. Провести исследование влияния Кос, задавая значения коэффициентам согласно табл. 4.4.4.

Рис. 14 График переходной характеристики для эксперимента 1

Рис. 15 Диаграмма bode для эксперимента 1

Рис. 16 График переходной характеристики для эксперимента 2

Рис. 17 Диаграмма bode для эксперимента 2

Рис. 18 График переходной характеристики для эксперимента 3

Рис. 19 Диаграмма bode для эксперимента 3

10. На что влияет коэффициент Кос?

За уменьшением Кос следует уменьшение выброса вплоть до его исчезновения. Так же за этим более плавное нарастание переходной характеристики.