лабораторная работа / Тау_lab / TAY
.htm
Лабораторная работа № 3
Коррекция САУ
Исходные данные
T1,мс
T2,мс
T3,мс
k1
k2
k3
6,3
2,1
0,7
4
2
0,6
Результаты работы
В соответствии с вариантом исходных данных определить граничное значение коэффициента передачи Кгр принять значение коэффициента передачи разомкнутой цепи Кр =0.5•Кгр и определить значение коэффициента передачи второго звена Формула для расчета граничного коэффициента САУ
Подставляем значение, получим:
1.1.2. Подавая на вход 1 модели через ключ от источника постоянного напряжения задающее воздействие величиной 4 В, с помощью осциллографа снять переходную характеристику не скорректированной САУ. Определить время переходного процесса перерегулирование и период собственных колебаний.
Рассчитываем элементы схемы:
W1(p)
W2(p)
W3(p)
Woc(p)
Схема для снятия переходной характеристики не скорректированной САУ
Переходная характеристика не скорректированной САУ
Tпп=26.12 мс
Тк=8.37 мс
Перерегулирование:
ЛАЧХ нескоректированной САУ
Частота среза f=111 Гц
ЛФЧХ нескоректированной САУ
Запас устойчивости по фазе=210
Запас устойчивости по амплитуде=5.99 дБ
Используя систему MathCAD. рассчитать переходную характеристику, ЛАЧХ и ЛФЧХ. Определить время переходного процесса перерегулирование период собственных колебаний запасы устойчивости по амплитуде и фазе Δφ и сравнить экспериментальные данные с расчетными.
Построение ЛАЧХ.
Точная ЛАЧХ
Асимптотическая ЛАЧХ
Построение ЛФЧХ
Запас по фазе
Запас по амплитуде:
Переходная характеристика
Характеристический полином САУ:
Находим корни характеристического полинома:
Первая производная характеристического полинома:
Числитель передаточной функции:
Установившиеся состояние
Время переходного процесса
Максимальное напряжение
Перерегулирование
Данные полученные экспериментально и численными методами занесём в таблицу:
Tпп, мс
d , %
TК, мс
w
D j
D G
Эксперимент
26,12
57,76
8,37
697
21
5,99
MathCAD
26
57,697
8,347
697
21,14
6,021
1.2. Исследование характеристик САУ с фильтром
1.2.1.Включить между точками 2 и 3 однозвенный фильтр и установить значение его постоянной времени t ф=t 1
Исходные данные: t ф=0.7 Тф=0.05 мс
Расчет фильтра:
R1=R2=R3=R4=100 кОм
Последовательная коррекция с помощью фильтра
Повторить выполнение п.п 1.1.2, 1.1.3, сняв при этом переходную характеристику, ЛАЧХ и ЛФЧХ скорректированной САУ с фильтром. Определить время переходного процесса tпп перерегулирование d период собственных колебаний Тк, частоты среза ωк, и переворота фазы ωπ, запасы устойчивости по амплитуде D G и фазе Δφ.
Переходная характеристика САУ с фильтром t ф=0.7мс
Tпп=9.026 мс
Тк=8 мс
Перерегулирование: Umax=7.68
Uуст=5.99
ЛАЧХ САУ с фильтром t ф=0.7мс
ЛФЧХ САУ с фильтром t ф=0.7мс
Запас устойчивости по фазе=440
Запас устойчивости по амплитуде=45.2 дБ
Установить значение постоянной времени фильтратt ф=t ф2,и повторить выполнение пункта t ф=2.1 мс
Расчеты для фильтра:
Изменяем, значение конденсатора в фильтре и снимаем характеристики
Тпп=3,447 мс
d =10,137%
Тк=5,1 мс
ЛАЧХ САУ с фильтром t ф=2.1 мс
ЛФЧХ САУ с фильтром t ф=2.1 мс
w ср=1106 с-1
w p =18600 с-1
D j =600
D G=44,6 дБ
Установить значение постоянной времени фильтратt ф=t ф2,и повторить выполнение пункта 1.2.2
t ф=6.3 мс
Расчеты для фильтра:
Переходная характеристика САУ с фильтром t ф=6,3 мс
ЛАЧХ САУ с фильтром t ф=6,3 мс
ЛФЧХ САУ с фильтром t ф=6,3 мс
Используя систему MathCAD, рассчитать переходные характеристики скорректированной САУ, ее ЛАЧХ и ЛФЧХ. Определить время переходного процесса tпп перерегулирование δ, период собственных колебаний Тк, запасы устойчивости по амплитуде D G и фазе Δφ. сравнить экспериментальные данные с расчетными
Для фильтра с t ф=0,7 мс
Для фильтра с t ф=2,1 мс
САУ с фильтром t ф=6,3 мс
Данные полученные экспериментально и численными методами занесём в таблицу:
t ф, мс
Tпп, мс
d , %
TК, мс
w ср
w p
D j
D G
0,7
Эксперимент
9,026
28,214
10
132
11750
44
45,2
MathCAD
9,054
29,16
12
135,4
11270
44,454
45,556
2,1
Эксперимент
3,447
10,137
5,1
1106
18600
60
44,6
MathCAD
3.542
14,272
4,936
1105
17820
60,142
44,014
6,3
Эксперимент
3,72
26,49
2,6
2231
19790
44
36,3
MathCAD
3.028
27,942
2,598
2232
19540
44,029
36,069
...
...
...
Это не вся работа.
Продолжение следует...
#bn { DISPLAY: block } #bt { DISPLAY: block }