Практикум по дисциплине «теория автоматического управления» для студентов направлений 550200, 651900 «Автоматизация и управление»

Цель работы

Исследование влияния параметров системы на ее динамические свойства и устойчивость.

Литература

1. 
   [1] стр. 133–165;
   
2. 
   [4] стр. 155-176;
   
3. 
   [5] стр. 40-48;
   

4. [2] стр. 158–172.

Порядок выполнения работы

1. 
   Собрать схему замкнутой системы, разомкнутая часть которой состоит из трех последовательно соединенных инерционных звеньев с постоянными времени T₁, T₂, T₃, соответствующими заданному варианту. Систему замкнуть единичной отрицательной обратной связью. Объединить вход и выход системы, используя блок Mux и блок Scope, предназначенный для наблюдения временных зависимостей. Схема для моделирования в приложении Simulink приведена на рис.5.1.
   

Рис.5.1. Схема для выполнения лабораторной работы в приложении Simulink.

2. 
   Для замкнутой системы рассчитать, используя критерий Гурвица, предельный коэффициент усиления K_пред, при котором система будет нейтрально устойчива.
   
3. 
   Используя блок Step, подать на вход системы единичный ступенчатый сигнал 1(t) и наблюдать переходный процесс при:
   

а) k₁ = K_пред;
б) k₂ = 0,5K_пред;
в) k₃ = 1,3K_пред.
Графики переходных процессов зарисовать в отчет.

4. 
   Для значений k₂ = 0,5K_пред и k₃ = 1,3K_пред снять АФЧХ разомкнутой системы, занося данные в таблицу и построить годографы АФЧХ, по которым оценить устойчивость замкнутой системы.
   

Таблица 5.1.

Для моделирования выбрать метод симуляции с фиксированным шагом, время моделирования в лабораторной работе принять равным 7с; шаг моделирования 0,01с.

Содержательная часть отчета должна включать в себя: расчет предельного коэффициента усиления по критерию Гурвица, переходные процессы для трех значений коэффициента усиления, снятые экспериментально частотные характеристики разомкнутой системы для двух значений коэффициента усиления, построенные вручную по полученным данным на одном графике АФЧХ системы.