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

Контрольные вопросы

1. 
   В чем заключается основное различие аналитического и приближенных методов оценки устойчивости системы?
   
2. 
   Как формулируются критерии Найквиста и Михайлова?
   
3. 
   Как выглядит годограф системы, разомкнутая часть которой представлена последовательным соединением:
   

а) интегрирующего и двух инерционных звеньев;
б) трех инерционных звеньев;
в) инерционного звена и звена постоянного запаздывания,
если система находится в нейтрально устойчивом состоянии?

4. 
   Как убедиться, что последовательное соединение инерционного и двух интегрирующих звеньев является структурно неустойчивым?
   
5. 
   Как найти предельный коэффициент усиления системы автоматического управления используя критерии Найквиста и Михайлова?
   
6. 
   Что такое асимптотическая устойчивость движения системы?
   
7. 
   Как определить устойчивость системы по логарифмическим частотным характеристикам?
   
8. 
   Как формулируется критерий Найквиста, если разомкнутая часть системы неустойчива?
   
9. 
   Как выглядит годограф Михайлова в случае нейтрально устойчивой системы?
   
10. 
    Как определить запас устойчивости системы по ее АФЧХ, ЛАЧХ?
    

Варианты заданий

№ варианта	1	2	3	4	5	6	7	8
Т1	0,15	0,20	0,19	0,17	0,16	0,15	0,15	0,50
Т2	0,35	0,23	0,25	0,30	0,35	0,40	0,38	0,50
Т3	0,50	0,56	0,52	0,49	0,45	0,42	0,45	0,50

Лабораторная работа №6

Исследование качества замкнутой системы
автоматического управления в переходном режиме

Комплекс требований к поведению системы автоматического управления в переходном и установившемся режимах, выраженный в количественных показателях, называют качеством системы управления. Задача анализа динамических процессов – определить, какое влияние оказывают структура системы и значения ее параметров на процесс управления и показатели его качества.
Прямые показатели качества процесса управления следующие:

• 
  установившееся рассогласование_уст(t), определяющее точность системы;
  
• 
  время регулирования t_рег, которое служит основной характеристикой быстродействия системы
  

, (6.1)
где  - заданная точность;

• 
  максимальное перерегулирование %, которое характеризует плавность протекания переходных процессов. Оно определяется как максимальный выброс управляемого процесса относительно установившегося значения y_уст(t)
  

; (6.2)

• 
  число перерегулирований или колебательность M, определяемое как число выбросов управляемого процесса за время регулирования t_рег;
  
• 
  время первого достижения t₁: .
  

Для того чтобы непосредственно оценить качество процесса управления, необходимо его построить аналитически или экспериментально. В большинстве случаев это сложно, поэтому целесообразно использовать косвенные методы, позволяющие определить вид переходной характеристики косвенно, без ее построения.
Это можно сделать частотными методами – исследуя амплитудно-частотную характеристику, либо вещественную частотную характеристику замкнутой системы; корневыми методами – определяя качество переходного процесса по расположению нулей и полюсов передаточной функции замкнутой системы; интегральными методами, когда процесс характеризуется значением какого–либо функционала от ошибки регулирования.