Описание лабораторного стенда

Общий вид лабораторного стенда изображен на рис.4. Фрагмент мнемонической схемы для данной работы представлен на рис.5.

Рис.4. Общий вид лабораторного стенда.

Рис.5. Фрагмент мнемонической схемы.

Аналоговое управляющее устройство (рис.5) состоит из следующих основных блоков:

• задающего устройства;

• устройства сравнения;

• интегрирующего блока;

• выходного сумматора.

Задающее устройство позволяет формировать следующий сигнал задающего воздействия:

.

Модель объекта управления (рис.5) реализует следующая передаточная функция:

,

где - постоянный коэффициент передачи объекта управления;

- коэффициент передачи потенциометра модели ;

- постоянные времени.

Постоянными времени могут присваиваться неизвестные значения. Эти значения задаются индивидуально для каждого экземпляра моделирующего блока с помощью дополнительных постоянных конденсаторов. При неизвестных значениях постоянных времени возможно экспериментальное определение параметров объекта управления.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Собрать схему моделирования линейной САУ (рис.5), задав параметры в соответствии с таблицей.

Варианты значений параметров схемы моделирования:

Таблица 1

Тип регулятора	Параметры CAУ
П И ПИ	0.05-1 0 1	0 0,05-10 0,05-10	10 1 1

ТАБЛИЦА 2

Вариант	Параметры САУ	Тип регулятора
		П	И	ПИ
1		1	0,5	0,25
		1	0,5	0,25
2		0,5	0,25	0,1
		0,5	0,25	0,1
3		0,25	0,1	1
		0,25	0,1	1
4		0,1	1	0,5
		0,1	1	0,5

2. Рассчитать область возможных значений суммарного коэффициента передачи интегрирующего блока , при которых выполняется условие устойчивости САУ· Расчет выполнить отдельно для И- и ПИ-регуляторов с учетом приведенных в таблице параметров.

3. Для САУ с П-регулятором рассчитать установившуюся ошибку e_уст. Построить график зависимости

е_уст=f( ),

где .

3. Снять экспериментально зависимость е_уст=f( ) для САУ с П-регулятором. Сопоставить результаты эксперимента с расчетными данными. Пронаблюдатъ величину установившейся ошибки при использовании И- и ПИ-регуляторов.

5. Проверить экспериментально выполнение условий устойчивости для И- и ПИ-регуляторов.

6. Раccчитать оптимальные значения суммарного коэффициента передачи интегрирующего блока для И- и ПИ-регуляторов. Проверить выполнение условий устойчивости при .

7. Определить экспериментально зависимость интегральной оценки от суммарного коэффициента передачи , представить полученные результаты в виде графика

.

5. Для САУ с И-, ПИ-регуляторами экспериментально исследовать переходной процесс. Определить величину перерегулирования и время переходного процесса при следующих значениях суммарного коэффициента передачи интегрирующего блока:

Таблица 3

Вариант 1
Вариант 2
Вариант 3
Вариант 4

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

1. При задании суммарных коэффициентов передачи

;

следует учитывать, что постоянные коэффициенты имеют значения

; .

Коэффициенты передачи потенциометров с_п, и с_g могут задаваться в пределах 0,05 - Т. Интегрирующий блок имеет два диапазона: k_u и 10 k_u, то есть позволяет получить постоянные коэффициенты передачи 1 c^-1 и 10 c^-1,

2. При подготовке схемы моделирования следует отключить ненужные блоки путем установки потенциометров с_п , с_g в положение нулевого коэффициента передачи. Тумблеры в цепях обратной связи модели объекта управления и выходного сигнала управляющего устройства следует поставить в нижнее положение,

3. Для всех экспериментов выбрать задающее воздействие g(t)= 0,5·1(t). Величину задающего воздействия следует отрегулировать соответствующим потенциометром после подачи команда "Пуск".

4. При определении времени переходного процесса переключатель секундомера установить в положение "от e ".

5. При определении квадратичной оценки могут использоваться два диапазона (J или 10J) вычислителя оценки. При выборе диапазона следует руководствоваться удобством отсчета значений и отсутствием зашкаливания измерительного прибора.