4.1 Зміст роботи
Для систем, структурні схеми яких приведені на рис.4.1-4.3, необхідно одержати криві перехідних процесів z(t) і ε(t) при нульових початкових умовах у наступних режимах:
- при незмінному у часі впливу, що задає, g(t) = g 0;
- при незмінному у часі впливу, що збурює, f(t) = f 0;
- при лінійній зміні у часі впливу, що задає, g(t)=g1*t.
Для кожної системи визначається стала помилка ε(t), значення величини z(t), що регулюється,і робляться висновки щодо статичних (астатичних) властивостей системи стосовно впливу, що задає g0 або обурює f0.
4.2 Порядок виконання роботи
Складаються структурні схеми моделювання САУ, приведені на рис.4.1-4.3, за допомогою програми МВТУ. Далі послідовно у середовищі МВТУ набираються структурні схеми САУ. Для кожної схеми розраховуються криві зміни помилки ε(t) і значення величини z(t), що регулюється:
1. При f(t)=0, g(t)=g0.
2. При g(t)=0, f(t)=f0.
3. При g(t)=g1t, f(t)=0.
У звіті для кожної досліджуваної схеми окремо в одній системі координат будуються криві перехідних процесів z(t) і ε(t) при різних впливах.
Крок інтегрування приймається меншим чи рівним 
. Час інтегрування приймається таким, щоб сигнал на виході системи і величина помилки (в астатичних системах) установилися. Якщо при виводі графіків на екран ЕОМ не видно коливань, то необхідно зменшити час інтегрування, так щоб можна було більш детально побачити на екрані ПЕОМ початкову стадію перехідного процесу. У загальному випадку час інтегрування не повинний перевищувати 5 секунд.
Для статичних систем при f(t)=0 і g(t)=g1*t значення помилки визначається експериментальним і розрахунковим шляхом для моменту часу t=tн. При цьому визначається значення впливу, що задає g1*tн.
Значення помилок у системі, розрахованих аналітично при підготовці до роботі, заносяться в табл.4.1, а отримані в результаті моделювання на ЕОМ помилки у процесі виконання роботи також заносяться у цю ж саму таблицю.
 |
Рис.4.1. Структурна схема статичної системи
 |
Рис.4.2. Структурна схема системи астатичної по впливу, що задає, і статичної по впливу, що збурює
 | |||||||||
 | | | |||||||
 | |||||||||
Рис.4.3. Структурна схема астатичної системи
Таблиця 4.1
Порівняльний аналіз розрахункових і експериментальних даних
| Схема | F(t)=0, g(t)=g0 | g(t)=0, f(t)=f0 | f(t)=0, g(t)=g1t | |||
| εуст | ε(t) | εуст | ε(t) | εуст | ε(t) | |
| Розр-нок | Екс-мент | Розр-нок | Екс-мент | Розр-нок | Екс-мент | |
| Рис.4.1 | ||||||
| Рис.4.2 | ||||||
| Рис.4.3 |
У ході виконання роботи потрібно звернути увагу на те, що для схеми, представленої на рис.4.3, при g(t)=0 і f(t)=f0 у сталому режимі на виході системи z(t)=0 при будь-яких значеннях f через наявність інтегруючого ланки в колі зворотного зв'язку.
4.3 Зміст звіту
1. Мета роботи.
2. Вихідні дані для виконання роботи.
3. Структурні схеми досліджуваних систем.
4. Структурні схеми рішення задачі за допомогою пакета МВТУ.
5. Значення параметрів досліджуваних систем.
6. Графіки перехідних процесів εg(t) і εf(t), z(t) для кожного випадку розрахунку САУ.
7. Результати порівняльного аналізу розрахункових і експериментальних даних.
8. Висновки.
Контрольні питання
1. Передатні функції САУ по помилці.
2. Передатна функція по помилці статичних САУ.
3. Передатна функція по помилці астатичних САУ.
4. Стала помилка системи, що стежить, з астатизмом першого порядку (нульового, другого порядку).
5. У яких системах мають місце статичні помилки і від чого вони залежать?
6. Як визначити коефіцієнт передачі розімкнутої системи регулювання?
7. Статичні характеристики статичних і астатичних САУ z(f).
8. Чи може система мати різні властивості у смислі статизму й астатизму стосовно впливу, що задає або збурює? Привести приклад.
9. Коли порядок астатизму системи дорівнює нулю?
10. Які помилки виникають в астатичній системі регулювання при g(t)=g1*t і g(t)=g2*t2?
Таблиця 4.2
Вихідні дані до лабораторної роботи № 4
| Варіант | T0, c | T1, c | k | g0 | f0 | g1 | tн, с |
| 0,02 | 0,02 | 1,0 | 0,5 | ||||
| 0,01 | 0,02 | 1,1 | 0,4 | ||||
| 0,03 | 0,015 | 0,8 | 0,46 | ||||
| 0,01 | 0,01 | 0,9 | 0,4 | ||||
| 0,02 | 0,01 | 1,0 | 0,41 | ||||
| 0,022 | 0,02 | 0,8 | 0,45 | ||||
| 0,01 | 0,015 | 1,2 | 0,42 | ||||
| 0,025 | 0,02 | 0,9 | 0,51 | ||||
| 0,011 | 0,014 | 1,1 | 0,42 | ||||
| 0,01 | 0,012 | 1,0 | 0,43 | ||||
| 0,02 | 0,02 | 1,2 | 0,48 | ||||
| 0,03 | 0,015 | 0,9 | 0,42 | ||||
| 0,02 | 0,01 | 0,8 | 0,47 | ||||
| 0,016 | 0,016 | 1,1 | 0,4 | ||||
| 0,022 | 0,12 | 1,0 | 0,5 | ||||
| 0,025 | 0,01 | 0,8 | 0,41 | ||||
| 0,01 | 0,02 | 1,1 | 0,44 | ||||
| 0,012 | 0,025 | 1,0 | 0,46 | ||||
| 0,015 | 0,03 | 0,9 | 0,52 | ||||
| 0,02 | 0,015 | 1,2 | 0,41 | ||||
| 0,025 | 0,02 | 0,8 | 0,6 | ||||
| 0,02 | 0,015 | 0,9 | 0,7 | ||||
| 0,015 | 0,01 | 1,1 | 2,0 | ||||
| 0,01 | 0,014 | 1,2 | 0,65 |
Лабораторна робота № 5
