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

Цель работы

Определение прямых и косвенных показателей качества управления. Изучение влияния параметров САУ на качество переходных процессов.

Литература

1. [1] стр. 202–215;
2. [2] стр. 196–220, 231–257;
4. [4] стр. 179-205;
3. [5] стр. 48–54.

Порядок выполнения работы

1. 
   Собрать схему системы, передаточная функция разомкнутой части которой представляет собой последовательное соединение интегрирующего и инерционного звена с постоянной времени T и коэффициентом усиления K согласно 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.6.1.
   

Рис.6.1. Схема для выполнения лабораторной работы в приложении Simulink.

2. 
   Задавая значения коэффициента усиления K равными k₁ и k₂, соответственно, получить переходные характеристики h₁(t) и h₂(t). Зарисовать их в отчет и определить по ним прямые показатели качества: t_рег, %, M, t_m.
   

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

3. 
   Подать на вход системы гармонический сигнал с амплитудой, равной единице, и, задавая различные значения частоты _i, приведенные в таблице 6.1, снять две амплитудные частотные характеристики системы при значении коэффициента усиления системы K, равном k₁ и k₂. Значения АЧХ занести в таблицу. В данной части лабораторной работе при каждом опыте изменять время моделирования таким образом, чтобы АЧХ определять в установившемся режиме, то есть не ранее пятого-шестого периода задающего генератора; шаг моделирования принять 0,01с.
   

Таблица 6.1.

	1	2	3	4	6	8	12	16

Построить по полученным данным на одном графике две АЧХ системы при различных значениях ее коэффициента усиления. Определить по полученным частотным характеристикам косвенные показатели качества.

4. 
   Построить спектры полюсов замкнутой системы при значениях коэффициента усиления k₁ и k₂. Используя корневые методы, вынести суждение о качестве переходных процессов в системе управления.
   

Содержательная часть отчета должна включать в себя: два переходных процесса, полученных при различных коэффициентах усиления, для каждого из которых определены все прямые показатели качества; снятые экспериментально и построенные вручную амплитудочастотные характеристики системы при двух различных значениях коэффициента усиления, по которым должны быть определены косвенные показатели качества; спектры полюсов замкнутой системы, полученные при двух различных значениях коэффициентах усиления, по которым должны быть определены корневые показатели качества.