Исходные данные для проведения исследований.

Структурная схема САР.

Рис. 3.3

Значения параметров звеньев САР

Таблица 3.1

N вар.	W1(p)	W2(P)	W3(P)	Звено, охватываемое ЖОС	Звено, ох­ватываемое ГОС
1				W3(p)	W1(p)
2				W2(p)	W3(p)
3				W3(p)	W1(p)
4				W2(p)	W3(p)
5				W3(p)	W1(p)
6				W2(p)	W3(p)

Контрольные вопросы для подготовки работы к защите.

1. Перечислите основные показатели качества САР. Каким обра­зом они определяются?

2. Запишите выражения для определения ЛАЧХ корректирующего звена для случаев коррекции последовательного вида и коррекции с помощью стабилизирующей отрицательной обратной связи.

3. Сформулируйте основные правила, используемые при построе­нии ЛАЧХ скорректированной системы.

4. Дайте объяснение зависимости показателей качества САР от коэффициента усиления (добротности) системы. Подтвердите выводы полученными в работе результатами.

5. Поясните характер влияния величины сопрягающих частот ω₁ и ω₂ на величину запаса по фазе и время регулирования в САР.

6. Проанализируйте и объясните влияние жесткой и гибкой обра­тных связей на параметры звена, охватываемого стабилизирующей обратной связью, и на параметры САР.

Занятие 4. Исследование нелинейных систем методом фазовой плоскости

Цель работы - закрепление теоретического материала по исследоваванию динамических систем второго порядка методом фазовой плоскости.

Программа исследований.

1. Исследование динамики линейных САУ методом фазовой плос­кости.

1.1. Задайте уравнения движения линейной САУ второго порядка в переменных состояния, соответствующие указанному в варианте за­дания виду фазовых траекторий (табл.4.2).

1.2. Путем задания различных начальных условий постройте фазовый портрет, отображающий динамику системы. Зафиксируйте вид фазового портрета в протокол.

1.3. Проанализируйте и запишите в протокол вид переходных процессов в системе.

2. Исследование динамики нелинейных САУ.

2.1. Для заданного варианта структурной схемы НСАУ и харак­теристики нелинейного звена введите следующие исходные данные: параметры линий переключения, разделяющие фазовую плоскость на области, соответствующие переходу с одного линейного отрезка характеристики нелинейного звена на другой; уравнения движения НСАУ в форме переменных состояния для каждой из областей.

2.2. Проведите анализ динамических свойств каждого из линей­ных описаний НСАУ, соответствующих выделенным в плоскости областям. При выполнении этого пункта задания каждое линейное описание раздельно анализируется в пределах всей фазовой плоскости. При этом исследование проводится в следующей последователь­ности:

- построение семейства фазовых траекторий в пределах выб­ранного окна на фазовой плоскости путем задания раз­личных начальных точек (при выборе начальных условий стремитесь, чтобы полученный фазовый портрет достаточно полно отражал динамику движения системы);

- анализ вида переходных процессов Y₁(t), Y₂(t) для разных значений начальных условий;

- запись в протокол вида фазовых портретов, соответствую­щих каждому из линейных описаний, а также вида переход­ных процессов в системе для произвольно заданных началь­ных условий.

2.4. Исследуйте методом фазовой плоскости динамические свойства заданной в варианте НСАУ.

Последовательность выполнения этого раздела задания такая же, как в предыдущем пункте: построение и анализ фазового порт­рета НСАУ, исследование переходных режимов и вывод графической информации в протокол.

2.5. Исследуйте условия возникновения в системе особых дина­мических режимов (устойчивого предельного цикла или скользящих траекторий) при изменении структуры системы, параметров или вида характеристики нелинейного звена, либо параметров линейных звеньев САР. Для этого в соответствии с предложенными в каждом варианте (табл. 4.3) изменениями структуры и параметров НСАУ введите уравнения движения и линии переключения на плоскости, постройте фазовый портрет и проанализируйте переходные режимы. Результаты исследований зафиксируйте в протокол.