Лабораторные работы №№1-3 по дисциплине: Основы управления техническими системами. Вариант №4

Лабораторная работа No1
Изучение типовых динамических звеньев
Вариант 04


Содержание
1 Цель работы 3
2 Описание лабораторной установки 4
3 Таблицы вариантов 5
4 Предварительный расчет 6
4.1 Интегро-дифференцирующее звено 6
4.2 Колебательное звено 9
4.3 Форсирующее звено 12
4.4 Частотные характеристики системы звеньев 15
5 Лабораторное исследование 18
5.1 Исследование интегро-дифференцирующего звена 18
5.2 Исследование колебательного звена 20
5.3 Исследование форсирующего звена 22
5.4 Исследование системы звеньев 24
6 Выводы по работе 25


1 Цель работы
Ознакомление с методами исследования линейных стационарных систем автоматического регулирования (САР), способами представления моделей типовых динамических звеньев, структурных преобразований систем, а также методами исследования влияния параметров звеньев на частотные и переходные характеристики.

2 Описание лабораторной установки
Исследование САР производится методом компьютерного моделирования с применением программы Micro Cap (v.12). Схема лабораторной установки в формате Micro Cap изображена на схеме 2.1.

Рисунок 4.1 – Схема лабораторной установки в формате Micro Cap
Для исследования характеристик одного типового динамического звена используется структурный элемент с передаточной функцией К(s), на вход которого подается входное воздействие от источника V2. Схема, состоящая из последовательного соединения звеньев K1(s), K2(s), K3(s), предназначена для исследования результирующих характеристик системы в целом. Схема содержит источник входного воздействия V1, а также три структурных элемента, соединенных последовательно и заданных своими передаточными функциями.

3 Таблицы вариантов
Исходные данные для исследования одиночных звеньев и системы звеньев приведены в таблице 3.1 и таблице 3.2 соответственно.
Таблица 3.1
No
бригады Наименование типового звена К Т1 Т2 
4 Интегро-дифференцирующее 1 0,1 0,01 –
 Колебательное 200 0,1 – 0,1
 Форсирующее 10 0,01 – –

Таблица 3.2
No
варианта Наименование типового звена К Т1 Т2 
4 Инерционное 1 0,1 – –
 Инерционное 10 0,001 – –
 Форсирующее 1 0,01 – –







Лабораторная работа No2
Исследование устойчивости линейных систем
автоматического регулирования
Вариант 04


Содержание
1 Цель работы 3
2 Описание лабораторной установки 4
3 Исходные данные 5
4 Предварительный расчет 6
4.1 Расчет ККР 6
4.2 Расчет коэффициентов полиномов 7
5 Лабораторное исследование 9
5.1 Исследование устойчивости замкнутой следящей системы, состоящей из трех последовательно соединенных инерционных звеньев 9
5.2 Исследование устойчивости заданной замкнутой следящей системы 15
6 Выводы по работе 22


1 Цель работы
Ознакомление с методами исследования устойчивости линейных стационарных систем автоматического регулирования (САР). Исследование влияния структуры системы автоматического регулирования и параметров ее звеньев на устойчивость.


2 Описание лабораторной установки
Исследование устойчивости замкнутых САР производится методом компьютерного моделирования с применением программы Micro Cap.
Лабораторная установка, изображенная на рисунке 2.1 в стандарте Micro Cap, может быть представлена в виде трех разных схем.
Схема (а) предназначена для исследования устойчивости по критерию Найквиста, в этом случае зависимый источник Е2 описывается передаточной функцией разомкнутой системы.
Схема (б) предназначена для исследования свойств замкнутой системы в целом, зависимый источник Е1 в петле обратной связи описывается также, как и для схемы (а) – передаточной функцией разомкнутой системы.
Схема (в) предназначена для исследования критерия Михайлова, зависимый источник Е3 описывается характеристическим уравнением замкнутой системы.


Рисунок 2.1 – Схема лабораторной установки в формате Micro Cap
3 Исходные данные
Варианты структуры и параметров системы для исследования приведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1 – Варианты структуры и параметров систем
No
вар. Передаточная функция
разомкнутой системы Параметры системы
  1 вариант 2 вариант 3 вариант
8 
K=8;
T1=0,2c;T2=1,5c K=120;
T1=0,2c;T2=1,5c K=120;
T1=0,2c;T2=0,2c







Лабораторная работа No3
Исследование ошибки регулирования при детерминированных воздействиях
Вариант 04

Содержание
1 Цель работы 3
2 Описание лабораторной установки 4
3 Исходные данные к работе 5
4 Предварительный расчет 6
5 Лабораторное исследование 10
5.1 Исследование временных функций ошибки регулирования для статической и астатической системы 10
5.2 Временные функции ошибки регулирования 14
6 Выводы по работе 16


1 Цель работы
Исследование влияния структуры и параметров замкнутой линейной стационарной САУ на величину ошибки регулирования и параметры переходного процесса при детерминированных воздействиях.

2 Описание лабораторной установки
Моделирование проводилось в программе Micro Cap 12 (v. 12). Схема лабораторной установки приведена на рисунке 2.1.
Как видно из рисунка, каждая система состоит из двух звеньев, моделируемых с помощью зависимых источников: Е3, Е4 – для статической системы и Е4, Е5 – для астатической. Ошибка регулирования (t) определяется, соответственно, в узлах (3) и (6). Следует отметить, что в зависимости от точки снятия выходного параметра, исследуемая замкнутая система будет являться либо системой слежения (выходной узел, соответственно 2 или 5), либо системой стабилизации (выходной узел, соответственно 4 или 7).

Рисунок 2.1 – Схема лабораторной установки в формате Micro Cap

3 Исходные данные к работе
Варианты передаточных функций для исследования качества регулирования приведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1 – Варианты передаточных функций для исследования качества регулирования
No вар. Статическая система Астатическая система
 К1(р) К2(р) К3(р) К4(р)
4 7 1/(1+0,02*s)*(1+0,005*s) 7 1/(1+0,02*s)*(1+0,005*s)

Оценка: Зачет
Дата оценки: 16.11.2021

Помогу с вашим вариантом, другой работой, дисциплиной или онлайн-тестом.
E-mail: sneroy20@gmail.com
E-mail: ego178@mail.ru