Лабораторная работа №2
Статические и астатические САУ
Цель работы: исследовать статические и динамические свойства статических и астатических систем автоматического управления в среде MATLAB, EWB и MathCAD.
Введение
Статическая система (рис. 1) состоит из двух апериодических звеньев первого порядка с передаточными функциями W1(s), W2(s), усилительного звена Wy(s) и звена обратной связи Woc(s), параметры которых приведены в таблице 1.
Таблица 1
№ варианта
|
к1
|
к2
|
Т1, с
|
Т2, с
|
Т3, с
|
кОС
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
|
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
2.2
2.4
2.6
2.8
|
2
1.67
1.43
1.25
1.11
1
0.9
0.83
0.77
0.71
|
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.05
0.04
0.02
0.01
|
0.1
0.5
0.9
0.4
0.2
0.7
0.6
0.4
0.3
0.8
|
0.1
0.3
0.2
0.5
0.6
0.7
0.4
0.2
0.5
0.3
|
0.5
0.8
0.4
0.3
0.1
1.0
0.9
0.7
0.2
0.6
|
Исследование статической САУ в среде EWB 5.12
Собрать электронную модель САУ (рис. 2) и отредактировать её в соответствии с номером варианта. Принять R1 = R3 = R5 = R7 = R9 = R10 = R11 = 100 кОм. Входной сигнал – (1 – 5) B, возмущение - 1В..
Параметры остальных элементов схемы рассчитать по формулам:
R2 = кУ*R1; R4 = к1*R3; R6 = к2*R5; R8 = кос*R7;
C1 = T1/R4; C2 = T2/R6.
Коэффициент обратной связи кОС принять равным единице.
Рис. 2
Установить с помощью резистора R2 значение коэффициента передачи усилительного звена, равным 1. Снять кривые переходных процессов по заданию и возмущению (рис. 3), определить время переходного процесса (отклонение ±5%), максимальное и минимальное значения выходного сигнала Uмах и Uмин, установившееся значение Uy, рассчитать статическую ошибку и перерегулирование по формулам
ε = (Uз – Uу)/Uз*100%;
sх = (Uмах – Uy)/Uy*100%; σf = (Uу – Uмин)/ Uу*100%.
Рис. 3
Повторить эксперименты для ку = 5, 10, 15, 20 и 25.
Построить графики зависимости Uмах, Uy, s, времени переходного процесса tп от ку.
По схеме рис. 4 снять логарифмические амплитудную L(ω) и фазовую φ(ω) частотные характеристики (рис. 5, 6) разомкнутой САУ.
Рис. 4
Рис. 5
Определить частоту среза ωср, значение фазы на этой частоте φср, частоту ωπ, значение фазы на этой частоте φπ и L(ωπ). Рассчитать запас устойчивости по амплитуде
∆L ≈ L(ωср) – L(ωπ)
и фазе
∆φ ≈ φср - φπ.
Рис. 6
Повторить эксперименты для ку = 5, 10, 15, 20 и 25.
Построить графики зависимости ∆L и ∆φ от ку.
Достарыңызбен бөлісу: |