Лабораторные работы №1-3 по дисциплине: Основы управления техническими системами. Вариант 04

Лабораторная работа №1
"Изучение типовых динамических звеньев"

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. Таблица вариантов параметров.

Таблица 1 - Параметры типовых линейных звеньев для анализа
№ бригады: 4
Наименование типового звена K T1 T2 E
Интегро-дифференцирующее 1 0.1 0.01 –
Колебательное 200 0.1 – 0.1
Форсирующее 10 0.01 – –

3. Передаточные функции исследуемых звеньев, дифференциальные уравнения и пример схемной реализации на базе идеального операционного усилителя.

4. Исследование частотных и переходных характеристик типовых звеньев.

5. Система из последовательного соединения типовых звеньев в соответствии с таблицей 1 контрольной работы

6. Контрольные вопросы для самопроверки
6.1. Что такое типовое линейное динамическое звено?
6.2. Перечислить методы анализа систем радиоавтоматики.
6.3. В чем отличие функциональных схем от структурных?
6.4. Какие преимущества и недостатки имеют функциональные и структурные схемы?
6.5. Что такое переходная и импульсная характеристики? Привести примеры для произвольного типового звена (в одном временном масштабе). Переходной характеристикой системы называют реакцию
6.6. Дать определение амплитудно-фазовой частотной характеристики (годографа) типового звена (или системы звеньев)? Как построить годограф звена, зная его передаточную функцию? Привести примеры.
6.7. На чем основаны правила структурных преобразований? Цель структурных преобразований?


Лабораторная работа №2
"Исследование устойчивости линейных систем
автоматического регулирования"

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. Таблица вариантов параметров.

Таблица 2.1 - Варианты структуры и параметров систем
№ вар.: 4
Передаточная функция разомкнутой системы:
(Kp^(2)(1+pT1))/((1+pT2)^(4))
Параметры системы:
1 вариант:
K=8; T1=0.2 c;T2=1.5c
2 вариант:
K=120;
T1=0.2 c; T2=1.5c
3 вариант:
K=120;
T1=0.2c; T2=0.2 c

3. Расчет ККР

4. Исследование устойчивости следящих систем
Замкнутая система, состоящая из трех последовательно соединенных инерционных звеньев

5. Вывод

6. Контрольные вопросы для самопроверки
6.1. Что такое устойчивость замкнутой системы? Перечислите методы определения устойчивости.
6.2. Какое следствие теоремы Ляпунова положено в основу всех критериев устойчивости?
6.3. Какая связь между корнями характеристического уравнения и видом переходного процесса?
6.4. В чем суть алгебраических критериев устойчивости?
6.5. Критерий устойчивости Найквиста.
6.6. В чем суть метода чередующихся корней?
6.7. Что такое запас устойчивости?


Лабораторная работа №3
"Исследование ошибки регулирования при детерминированных воздействиях"

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

2. Исходные данные
Структурная схема исследуемой системы автоматического регулирования и схема лабораторной установки в формате Micro Cap.

Таблица 2.1 - Варианты передаточных функций для исследования качества регулирования
№ вар: 4
Статическая система:
К1(s): 7
К2(s): 1/((1+0.02*s)*(1+0.005*s))
Астатическая система:
К3(s): 7
К4(s): 1/(0.02*s*(1+0.005*s))

3. Результаты предварительных расчетов

4. Результаты определения параметров переходного процесса для статической и астатической систем

5. Вывод

6. Контрольные вопросы для самопроверки
6.1. Дать определение понятиям: ошибка регулирования.
6.2. Перечислить методы определения ошибки регулирования и дать им краткую характеристику
6.3. Чем отличаются статические системы автоматического регулирования от астатических?
6.4. Какой порядок астатизма необходимо ввести в следящую автоматическую систему, чтобы обеспечить значение установившейся ошибки E(t)=0, если задающее воздействие описывается ограниченно дифференцируемой функцией?
6.5. Покажите качественную связь между переходной характеристикой, годографом и ЛАЧХ автоматической системы минимально-фазового типа.
6.6 Можно ли по виду ЛАЧХ разомкнутой системы судить об устойчивости замкнутой системы?

Без замечаний.
2021 год
Преподаватель: Архипов С.Н.