Федеральное агенство по образованию
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Сибирский федеральный университет»
Институт горного дела, геологии и геотехнологий
В.В. Кибардин, Е.В. Гаврилова
ТЕОРИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
Лабораторный практикум
Красноярск, 2008
УДК
ББК
Ф
Кибардин В.В., Гаврилова Е.В.
Теория автоматического управления: Лабораторный практикум.
СФУ, ИГД, Г и Г. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2008. – 83с.
ISBN 978-5-7638
В пособии приведены методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине “Теория автоматического управления”.
Для студентов горно-металлургических вузов, обучающихся по специальности 140604.65 «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов», может быть использована студентами других специальностей, изучающих дисциплины «ТАУ» и «Основы электропривода».
УДК
ББК
© В.В. Кибардин
© Е.В. Гаврилова
© Cибирский
федеральный
университет, 2008
ISBN 978-5-7638
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Лабораторная работа № 1.
Динамические звенья систем автоматического управления 4
Лабораторная работа № 2
Статические и астатические САУ 21
Лабораторная работа № 3
Последовательные корректирующие устройства 34
Лабораторная работа № 4
Синтез корректирующих устройств по критерию МО 53
Лабораторная работа № 5
Синтез корректирующих устройств по критерию СО 58
Лабораторная работа № 6
Влияние внутренней обратной связи по ЭДС на качество СУ 62
Лабораторная работа № 7
Синтез регуляторов методами модального управления 69
Лабораторная работа № 8
Синтез регуляторов с помощью интегральных квадратичных
оценок качества 76
ВВЕДЕНИЕ
Все лабораторные работы выполняются в трёх программных средах: EWB, MATLAB и MathCAD.
При наборе электронных моделей типовых звеньев в среде EWB необходимо соблюдать следующие правила: входные сопротивления операционных усилителей принимать равными 100 кОм; на первом операционном усилителе собирается передаточный коэффициент ; напряжение на выходе любого операционного усилителя не должно превышать 10 В; частотные характеристики снимаются с помощью генератора синусоидальных сигналов, амплитуда синусоиды не более 1-2 В, частота любая; при работе с двухканальным осциллографом необходимо изменять развертку и усиление входного канала. Операционный усилитель имеет два входа – инвертирующий (-) и не инвертирующий (+), последний должен быть заземлён. Выходной сигнал по знаку должен совпадать с входным сигналом, поэтому электронная модель любого звена содержит не менее двух операционных усилителей.
W(s) – передаточная функция объекта, звена, системы.
WC(s) – передаточная функция корректирующего устройства или регулятора.
W(jω), АФЧХ – амплитудно-фазовая частотная характеристика.
А(ω), АЧХ – амплитудная частотная характеристика – зависимость отношения амплитуд выходного и входного сигналов от частоты.
ФЧХ, φ(ω) – зависимость разности начальных фаз выходного и входного сигналов от частоты.
Частота среза – частота, на которой ЛАЧХ равна нулю.
Фаза среза φСР – разность начальных фаз входного и выходного сигналов на частоте среза.
Частота ωπ – частота, на которой ЛФЧХ равна .
Диаграмма Боде – логарифмические АЧХ и ФЧХ, построенные в логарифмических частотных осях (lgω) друг под другом, L(ω), φ(ω).
∆A – запас устойчивости по амплитуде (запас по модулю) - величина, определяемая при фазовом сдвиге -180о и показывающая, во сколько раз может быть увеличен коэффициент усиления системы, прежде чем она окажется на границе устойчивости, т. е. годограф (кривая) Найквиста пройдёт через точку -1, j0; определяется по амплитудно-фазовой частотной характеристике (АФЧХ).
∆L – логарифмический запас устойчивости по амплитуде, дБ, определяется по диаграмме Боде.
∆φ – запас устойчивости по фазе – величина, определяемая на частоте ωСР, когда А(ωСР) = 1, показывающая, какой дополнительный отрицательный фазовый сдвиг допустим в системе, прежде чем она окажется на границе устойчивости, т. е. годограф (кривая) Найквиста пройдёт через точку -1, j0; определяется по диаграмме Боде и АФЧХ.
Достарыңызбен бөлісу: |