4.2. Порядок выполнения работы

1. Соберите в соответствии с рис. 4.6 модель объекта исходной системы.

2

Рис. 4.6. Имитационная модель объекта исходной системы

. Выберите параметры k >1, T и , а следовательно и коэффициенты b₀, a₂, a₁ таким образом, чтобы при использовании логарифмических характеристик запас устойчивости по фазе сос­тавлял 20 – 30°. В замкнутой системе должен быть затухающий колебательный процесс.

3. Запишите полученные числовые значения параметров k, T, и запаса устойчивости . Постройте логарифмическую характеристику исходной системы.

4. Для реализации типовых входных воздействий , и соберите схему моделирования, приведенную на рис. 4.7. Подайте соответствующие выходы на блок Scope и убедитесь в правильности полученных результатов.

5. Составьте и соберите на основе рис. 4.6 и 4.7 схему имитационного моделирования замкнутой системы.

6

Рис. 4.7. Схема моделирования типовых входных воздействий

. Получите при график переходного процесса h(t), определите установив­шуюся ошибку и сравните ее с вычисленной по формуле (4.13) при выбранном в п. 2 коэффициенте передачи. Определите показатели качества исходной системы , и занесите в табл. 1.

Таблица 1

Результаты моделирования исходной и скорректированных систем

Показатели точности, устойчивости и качества	Исходная система	Скорректированная система
		ПИ-регулятор	ООС		ПОС
					Точное	Приближенное
Ошибка
Запас устойчивости по фазе , град
Запас устойчивости по амплитуде , дБ
Время регулирования , с
Перерегулирование , %

7. Получите графики процессов x₁(t), y(t) и убедитесь, что с течением времени возрастает.

8. Повторите при x₂(t) п. 7 и также убедитесь, что ошибка возрастает.

9. Соберите в соответствии с рис. 4.8 схему имитационного моделирования системы с ПИ-регулятором.

Рис. 4.8. Схема имитационного моделирования системы с ПИ-регулятором

10. Выберите параметры k_П (kp) и k_И (ki) таким образом, чтобы на логарифмических характеристиках (система должна быть разомкнута) запас устойчивости по фазе скорректированной системы был бы близок к .

11. Определите, используя формулу (4.21) постоянную времени изодромного звена.

12. Промоделируйте систему, получите переходный процесс, определите ошибку и показатели устойчивости , (запас устойчивости по амплитуде) и качества , и занесите в табл. 1.

13. Составьте, используя рис. 4.4, и соберите схему моделирования системы с отрицательной ОС.

Определите на основе формулы (4.20) постоянную времени звена реального дифференцирования, величина задана в п. 11.

14. Выберите коэффициент передачи из диапазона и повторите п.12.

15. При повторите п. 12.

16. На основе рис. 4.5 составьте и соберите схему имитационного моделирования скорректированной системы с положительной ОС.

Определите, используя формулу (4.26), величину коэффициента , тогда значение .

17. Повторите п. 12 при точных значениях и .

18. Измените величину на 1÷10% и повторите п. 12.

19. Проанализируйте результаты в табл. 1 и сделайте вывод о влиянии методов повышения точности на ошибку , а также устойчивость и качество процессов управления.