7. Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Передаточные функции и значения параметров исследуемых динамических звеньев.

3. Графики временных и частотных характеристик динамических звеньев.

4. Выводы по работе, содержащие анализ полученных результатов.

8. Контрольные вопросы

1. Как построить АФЧХ звена в прямоугольной и полярной системах координат?

2. В чем заключается физический смысл АЧХ и ФЧХ?

3. Как построить асимптотическую ЛАЧХ?

4. Как построить логарифмические частотные характеристики?

5. Какое влияние оказывают параметры звена на его временные характеристики?

6. Какое влияние оказывают параметры звена на его частотные характеристики?

7. Каков физический смысл временных характеристик звена?

8. Как определить переходную и импульсную функции теоретически?

9. Объяснить назначение основных компонентов модельного окна?

10. Какие категории блоков библиотеки Simulink Library Browser используются при моделировании линейных САР?

9. Исходные данные

Таблица 1

Типовые динамические звенья

№	Тип звена	Передаточная функция	Значения параметров
1	Пропорциональное	W(s)=k	k=1; k=10
2	Апериодическое 1-го порядка	W(s)=k/(Ts+1)	k=10; k=7,5 T=0,125; T=1,12
3	Интегрирующее	W(s)=k/s	k=2, k=15
4	Дифференцирующее	W(s)=ks	k=10; k=2,5
5	Интегрирующее с замедлением		k=25; k=9 T=0,08; T=0,67
6	Дифференцирующее с замедлением		k=15; k=10 T=0,17; T=1,7
7	Интегро-дифференцирующее		k=10; k=40 T1=0,15; T1=0,6 T2=0,6; T2=0,15
8	Апериодическое 2-го порядка		k=9; k=30 T1=0,65; T1=0,15 T2=0,02; T2=0,1
9	Колебательное		k=20; k=8 T=1,2; T=0,25 =0,5; =0,05

Лабораторная работа №2

АНАЛИЗ И СИНТЕЗ СИСТЕМ

АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

Цель работы: исследование и разработка систем автоматического регулирования, отвечающих заданным требованиям по качеству переходного процесса и точности регулирования.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1. Общие сведения о сар

Известно, что большинство электромеханических САР, реализующих принцип регулирования по отклонению, могут быть представлены в виде изображенном на рис.2.1.

Рис. 2.1. Функциональная схема САР

Такая система должна обеспечивать слежение регулируемой величиной x за задающим воздействием g с требуемой точностью _max во всем диапазоне входных воздействий. Ошибка слежения , которая равна разности между задающим воздействием и регулируемой величиной, определяется датчиком.

Электронная схема предназначена для преобразования сигнала ошибки с датчика так, чтобы была достигнута требуемая точность и качество регулирования. Эта схема вырабатывает сигнал, который поступает на исполнительное устройство. Оно формирует управляющее воздействие u, вызывающее перемещение объекта регулирования в направлении уменьшения ошибки .

Структурная схема такой САР приведена на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Структурная схема САР

Здесь W_д(s) - передаточная функция датчика, которая из-за малой инерционности его элементов с большой степенью точности может быть представлена в виде

,

где U_д(s), (s) – изображения сигналов на входе и выходе датчика; k_д - коэффициент передачи датчика.

Передаточная функция W_эс(s) электронной схемы описывается выражением

,

где U_эс(s) – изображение сигнала на выходе электронной схемы; k_пу - коэффициент передачи предусилителя; W_ку(s) - передаточная функция последовательного корректирующего устройства (КУ).

Передаточные функции W_ор(s) объекта регулирования и исполнительного устройства W_иу(s) в большинстве реальных САР аналитически найти достаточно трудно. Поэтому обычно снимают тем или иным способом частотные характеристики разомкнутой САР или отдельно всех звеньев, а затем уже по ним определяют вид и параметры передаточной функции разомкнутой системы

W(s) = W_д(s) W_эс(s) W_иу(s) W_oр(s).

Замечание. При построении частотных характеристик электронная схема обычно не используется, т.е. принимается W_эс(s) = 1.

Определение W(s) проще всего производить по ЛАЧХ разомкнутой системы. Для этого производится аппроксимация реальной ЛАЧХ асимптотической ЛАЧХ. Затем по виду последней определяются типовые динамические звенья, ее образующие. Пример аппроксимации приведен на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Аппроксимация реальной ЛАЧХ асимптотической ЛАЧХ

В результате передаточная функция для рассматриваемого примера будет иметь вид

.