Построение временных и частотных характеристик типовых динамических звеньев первого и второго порядка

 

Цель работы: моделирование типовых динамических звеньев первого и второго порядка, получение их временных и частотных характеристик.

 

Вопросы для подготовки к работе

 

1. Дать определение передаточной, переходной и весовой функций.

2. Как определить переходную и импульсную характеристики по известной передаточной функции?

3.  Дать определения частотных характеристик: амплитудной, фазовой и амплитудно-фазовой.

4. Записать аналитические выражения и изобразить вид переходной, весовой, амплитудной частотной и фазовой частотной характеристик для следующих звеньев: идеального интегрирующего, апериодического, реального дифференцирующего, колебательного и реального интегрирующего.

5. Как по графику переходной характеристики определить параметры передаточной функции?

 

Порядок выполнения работы

 

1. Изучение идеального интегрирующего звена

1.1. Собрать схему САУ, состоящую из одного идеального интегрирующего звена.

 

 

Коэффициент передачи , где  - номер фамилии студента в списке группы.

1.2. Подать на вход единичное ступенчатое воздействие  и получить переходную характеристику звена.

1.3. Подать на вход единичное импульсное воздействие  и получить импульсную переходную характеристику звена.

1.4. Подавая на вход гармоническое воздействие  и меняя значения частоты  построить частотные характеристики звена: амплитудную  и фазовую .

1.5. Выписать характеристики звена в аналитическом виде и сравнить их с полученными экспериментально в п.п. 1.2 –1.4.

 

2. Изучение апериодического звена

2.1. Собрать схему САУ, состоящую из одного апериодического звена.

 

 

Коэффициент передачи  взять тот же, что и п. 1.1, а постоянную времени положить , где  - номер фамилии студента в списке группы.

2.2. Выполнить п. 1.2.

2.3. Выполнить п. 1.3.

2.4. Выполнить п. 1.4.

2.5. Получить переходные и частотные характеристики в аналитическом виде и сравнить с полученными в п.п. 2.2-2.4.

 

3. Изучение реального дифференцирующего звена

3.1. Собрать схему САУ, состоящую из одного реального дифференцирующего звена.

 

Коэффициент передачи и постоянную времени взять те же, что и в п. 2.1.

3.2. Выполнить п. 1.2.

3.3. Выполнить п. 1.3.

3.4. Выполнить п. 1.4.

3.5. Получить переходные и частотные характеристики в аналитическом виде и сравнить с полученными в п.п. 3.2-3.4.

 

4. Изучение интегрирующего звена с замедлением

4.1. Собрать схему САУ, состоящую из интегрирующего звена с замедлением.

 

 

Коэффициент передачи  и постоянную времени  взять те же, что и в п. 2.1.

4.2. Выполнить п. 1.2.

4.3. Выполнить п. 1.3.

4.4. Выполнить п. 1.4.

4.5. Получить переходные и частотные характеристики в аналитическом виде и сравнить с полученными экспериментально в п.п. 4.2-4.4.

Лабораторная работа № 3

Компенсация возмущений в статических САУ

 

Цель работы: изучение принципа управления по возмущению и основанных на нем способов повышения точности САУ.

 

Вопросы для подготовки к работе

 

1. В чем заключаются принципы управления по возмущению и по отклонению. Нарисуйте структурные схемы, иллюстрирующие эти способы.

2. Сформулировать достоинства и недостатки этих принципов управления.

3. Привести примеры структурных схем комбинированных САУ.

 

Порядок выполнения работы

 

1. Компенсация постоянного возмущения в статической САУ

1.1. Собрать схему статической САУ с каналом компенсации возмущения.

 

 

Параметры задать следующим образом:  Здесь  - номер фамилии студента в списке группы. Коэффициент передачи канала компенсации  задать произвольным.

1.2. Подать на вход ступенчатое возмущающее воздействие  при отключенном задающем, получить график ошибки . Определить по графику величину установившейся ошибки .

1.3. Изменяя коэффициент передачи канала компенсации  и повторяя для каждого значения  п. 1.2, подобрать такое значение , при котором установившаяся ошибка отсутствует - .

1.4. Определить требуемое значение  аналитически, выписав передаточную функцию ошибки по возмущающему воздей­ствию. Сравнить полученное значение с найденным в п. 1.3 экспериментально.

Лабораторная работа № 4