Учебном пособии изложены теоретические основы, а также практические указания к выполнению лабораторных работ студентами по дисциплине «асу»

Контрольные вопросы

1. 
   Поясните принцип построения модели в ПК "МВТУ".
   
2. 
   Что такое графический интерфейс программы?
   
3. 
   Назовите основные элементы главного окна ПК "МВТУ".
   
4. 
   Как определить параметры апериодического звена (коэффициент усиления и постоянную времени) по его переходной характеристике?
   
5. 
   Как запустить новый проект? Как открыть созданную ранее модель?
   

Лабораторная работа №2

ЗНАКОМСТВО С ИНСТРУМЕНТАМИ ЧАСТОТНОГО АНАЛИЗА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
Цель работы: освоение порядка построения частотных характеристик системы автоматического регулирования (САР) и их краткий анализ.
Содержание работы:

• 
  построение модели САР третьего порядка и подготовка ее для проведения частотного анализа;
  
• 
  построение годографа Найквиста (годографа комплексного коэффициента передачи разомкнутой САР);
  
• 
  построение логарифмических частотных характеристик разомкнутой САР;
  
• 
  структурно-параметрическая коррекция САР.
  

Общие сведения

Частотные характеристики линейной САР позволяют косвенно судить о ее качестве. Более того, эти характеристики позволяют оптимизировать параметры и структуру САР для получения требуемых ее свойств. Частотные характеристики представляют в той или иной форме зависимость коэффициента усиления системой синусоидального сигнала от частоты этого сигнала. Анализируя частотные характеристики системы можно установить степень ее устойчивости и определить меры для ее стабилизации. Анализ частотных характеристик проводится с помощью критериев устойчивости Михайлова и Найквиста.

Рисунок 1 – Модель САР частоты вращения вала двигателя постоянного тока
(ДПТ).
Ниже проведено рассмотрение способов построения частотных характеристик и их анализа на примере САР третьего порядка, наиболее простой из САР, способных терять устойчивость. Поскольку цель работы прежде всего состоит в освоении инструментов ПК "МВТУ", пример выбран так, чтобы большинство настроек сохранялось по умолчанию, с тем, чтобы легче было ухватить общую идею работы с инструментами и создать базу для изучения нюансов и подробностей.
Порядок построения модели
В качестве примера выберем очень простую одноконтурную схему системы автоматического регулирования частоты вращения вала двигателя постоянного тока (рисунок 1).
П-регулятор и тиристорный преобразователь моделируются апериодическим звеном, а двигатель – колебательным звеном. Назначение рассматриваемой САР – поддержание частоты вращения вала двигателя в соответствии с величиной задающего воздействия, поступающего на устройство сравнения системы регулирования. Для изучения характеристик САР, на нее в данном случае подается сравнительно сложный для восприятия, быстро меняющийся в нулевой момент времени ступенчатый сигнал. Можно считать, что если система удовлетворительно отследит этот быстрый сигнал, то при работе в реальных условиях, когда большую часть времени на нее поступают плавные сигналы, качество слежения, т.е. поддержания требуемого значения частоты вращения, будет еще лучше.
Контур моделируемой САР включает в себя П-регулятор, тиристорный преобразователь и двигатель постоянного тока. Для упрощения модели в данном случае П-регулятор объединен с тиристорным преобразователем, так, что они совокупно моделируются апериодическим звеном с коэффициентом усиления, равным произведению их коэффициентов усиления. Двигатель постоянного тока (ДПТ) моделируется колебательным звеном, влияние возмущений на работу ДПТ в данном учебном примере не рассматривается. В обратной связи реальной САР установлен тахогенератор – датчик частоты вращения вала. Это безынерционное пропорциональное звено, которое мы отнесем к ДПТ, скорректировав его коэффициент усиления, с тем, чтобы сделать обратную связь единичной. Т.о. схема приведена к типовому виду рисунок 1. Апериодическое звено можно рассматривать как обобщенную модель регулятора, а колебательное звено – как объект управления.

жүктеу/скачать 2.35 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: