Работа №8 синтез сар

Рабочие файлы: [w1.vsm] [w2.vsm]

1. Цель работы

Приобретение навыков использования метода логарифмических частотных характеристик и метода корневых годографов для синтеза САР.

2. Предварительное домашнее задание

2.1. В соответствии с вариантом (табл. 10) построить располагаемую ЛАЧХ объекта регулирования. Учитывая требования к точности и к устойчивости, нанести на график низкочастотную и высокочастотную запретные области.

Таблица 10

Параметры	Значения	Вариант
Располагаемая передаточная функция объекта	, рис. 26 а, 25, файл w1.vsm	1, 2
	рис. 26 б, 25 файл w2.vsm	3, 4
Требования:к точности	Vm=10 ед./с;Em=100 ед./с2;Xm=0,01 ед.	1, 3
	K=0,3 рад/с;=0,573e–3 град;=9e–6 %	2, 4
к устойчивости	M< 1,16	1, 2, 3, 4

2.2. Определить передаточные функции последовательных (возможно последовательно-параллельных) корректирующих устройств, которые рекомендуется разбить на типовые звенья. Составить структурную схему системы с устройствами коррекции.

3. Содержание работы

3.1. Дополнить структурные схемы в рабочих файлах рассчитанными последовательными корректирующими звеньями. Проверить, имеет ли ЛАЧХ системы желаемый вид.

3.2. Пустые блоки «1» и «2» определяют места возможного подключения средств коррекции к реальной системе. Заменить часть последовательных корректирующих устройств эквивалентной обратной связью, в соответствии с заданной структурой системы.

3.3. Точно настроить устройства коррекции и выполнить измерения, подтверждающие верность результатов синтеза, подавая тест сигналы с необходимыми параметрами.

3.4. Используя корневой годограф, определить параметр затухания для сопряженных комплексных корней передаточной функции синтезированной системы при единичной обратной связи. А также определить во сколько раз должен увеличиться контурный коэффициент усиления (добротность по скорости), чтобы система оказалась на границе устойчивости (проверить по переходной функции).

4. Методические указания к моделированию и рекомендации к содержанию отчета

4.1. При синтезе низкочастотных корректирующих устройств следует полагать, что подъём ЛАЧХ от запретной области не допустим, по причине возможного возрастания влияния помех и наводок на входе.

4.2. При выполнении измерений, цель которых — определить точность замкнутой системы, следует подавать синусоидальные сигналы как на участках границы запретной области с разным наклоном, так и на сопрягающей частоте. Только фазовую ошибку допустимо измерить, прибегая к функциям частотного анализа (необходимо задаваться очень узким частотным диапазоном).

4.3. При точной настройке системы по показателю колебательности Mследует помнить, что второй пик АЧХ замкнутой системы |Ф(j)| так же не должен достигать уровняM.

4.4. Для построения годографа корней в пакете VisSim нужно выделять разомкнутую систему W(p).

4.5. VisSim строит годограф корней — 1+KocW(p)=0 — характеристического уравнения замкнутой системы Ф(p) с варьируемым коэффициентом передачи в цепи обратной связиKoc, для выделенных блоков, которые принимает за разомкнутую системуW(p):

а) Если Kос=0, то корни уравнения 1+KocW(p)=0 устремляются к корням-полюсамW(p), которые отмечены крестами (только приKос=0!).

б) Если Kос стремится к бесконечности, то часть корней уравнения 1+KocW(p)=0 устремляется к корням-нулямW(p), а часть — к бесконечности.

в) Если Kос=1, то характеристическое уравнение соответствует единичной обратной связи.

4.6. Если уточнять координаты корней на траекториях годографов, то дополнительно будут высвечиваться три соответствующие корню параметра: 1) Koc; 2) параметр затухания —(в программе VisSim — z); 3) угловая частота свободных колебаний —. По значениюKoc, можно оценить: при каких значениях контурного коэффициента усиленияKKос система станет не устойчивой, а также быстродействие системы. Степень быстродействия определяется по самому ближнему к мнимой оси корню на траекториях при заданном значенииKoc. Параметр затухания —и угловую частоту свободных колебаний —легко интерпретировать, если вспомнить, что передаточная функция замкнутой системы с комплексными корнями Ф(p) часто может быть аппроксимирована колебательным звеном.