1 Цель работы

Целью расчетно-графической работы является анализ устойчивости и оценка качества модели линейной системы управления. Модель задается структурной схемой и передаточными функциями отдельных функциональных элементов.

В расчетно-графическом задании необходимо: определить устойчивость системы по различным критериям; построить область устойчивости по коэффициенту усиления системы методом Д - разбиения; провести моделирование системы с помощью программного средства МВТУ; по полученной переходной функции оценить устойчивость системы; в случае устойчивой системы, определить показатели качества системы в установившемся и переходном режимах; построить логарифмические частотные характеристики; оценить по ним устойчивость системы; определить запасы устойчивости по амплитуде и фазе; построить амплитудно-фазовую характеристику, по критерию Найквиста оценить устойчивость, в случае устойчивой системы определить запасы устойчивости по амплитуде и фазе; построить переходной процесс при критическом значении коэффициента усиления.

2 Задание на выполнение ргз

Линейная система управления состоит из следующих функциональных элементов: объект управления ОУ, датчик Д, задающее устройство ЗУ, сравнивающий элемент СЭ, усилитель У, исполнительное устройство ИУ. Система работает по принципу управления по отклонению. Функциональная схема системы приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Функциональная схема линейной системы управления

Элементы системы имеют следующие передаточные функции:

_; ;

;

Числовые значения коэффициентов усиления и постоянных времени варианта №16 приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Числовые значения параметров системы управления

KД	KОУ	KИУ	KУ	T1, с	T2, с	T3, с	T4, с
0,15	0,55	0,5	10	0,66	0,2	0,73	0,07

Передаточные функции элементов системы управления варианта №16 имеют вид:

_; ;

=;

В расчетно-графическом задании необходимо:

- определить устойчивость системы по критерию Гурвица;

- определить устойчивость системы по критерию Михайлова;

- построить область устойчивости по коэффициенту усиления системы методом Д-разбиения;

- провести моделирование системы с помощью программного средства МВТУ;

- по полученной переходной функции оценить устойчивость системы;

- определить показатели качества системы в установившемся и переходном режимах;

- построить логарифмические частотные характеристики; оценить по ним устойчивость системы; определить запасы устойчивости по амплитуде и фазе;

- построить амплитудно-фазовую характеристику, по критерию Найквиста оценить устойчивость, определить запасы устойчивости по амплитуде и фазе;

- построить переходной процесс при критическом значении коэффициента усиления У (Усилителя).

К_у = к_кр/(к_оу^* к_иу^* к_д), где к_кр – критическое значение коэффициента усиления системы, найденное методом Д-разбиения.