Учебном пособии изложены теоретические основы, а также практические указания к выполнению лабораторных работ студентами по дисциплине «асу»
жүктеу/скачать 2.35 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Сравнивающее устройство
- Удалить линию в связи (Ctrl+Del)
- В память
- Свойства
- A*sin(wt+fi)
- В память
| Построение модели
Порядок вынесения блоков в окно модели и их соединения вам известен из первой лабораторной работы. В дополнение к тем блокам, которые уже рассматривались в лабораторной работе 1, в схеме рисунка 1 установлен блок сравнения (Сравнивающее устройство) с вкладки Операции палитры блоков. Этот блок вычисляет сигнал ошибки, т.е. разность между сигналом задания, поступающим слева, и выходным сигналом колебательного звена, пропорциональным частоте вращения вала двигателя. На схеме рисунка 1 появился еще один новый элемент – ветвление. После того, как выход колебательного звена подключен к входу осциллографа, от этой линии следует сделать ответвление к нижнему входу сравнивающего устройства. Один из простых способов проведения линии состоит в следующем. Необходимо, все время удерживая нажатой клавишу Ctrl щелкнуть по линии правой кнопкой мыши. На линии появится точка. Продолжая удерживать Ctrl, щелкнуть по точке левой кнопкой мыши. Курсор примет вид прицела. Продолжая удерживать клавишу Ctrl, перемещать курсор к точкам поворота линии, где щелкать левой клавишей. Продолжать действия вплоть до подключения линии к входу блока, после чего отпустить клавишу Ctrl. С течением времени это операция не будет встречать затруднений, но на первом этапе, если линия получится неудачной, ее можно удалить, щелкнув по ней правой клавишей и выбрав в выпавшем меню Удалить линию в связи (Ctrl+Del). Далее следует задать значения коэффициентов усиления блоков регулятора и двигателя. Дважды щелкнув по апериодическому звену, введем в появившемся окне коэффициент усиления 2.1 и щелкнем Да (рисунок 3). Рисунок 2 – Порядок создания ветвления и проведения линии связи. Рисунок 3 – Диалоговые окна для установки значений параметров апериодического и колебательного звеньев. Аналогичную операцию проделаем с колебательным звеном, убедимся, что его коэффициент усиления равен 1 и нажмем Да. Схема построена, параметры введены. Остается дважды щелкнуть по блоку осциллографа в окне модели, переместить появившееся окно графика в правую часть экрана и подравнять его размеры так, как показано на рисунке 4. Запустить модель, щелчком по кнопке Пуск (Продолжить расчет). Рисунок 4 – Исходная схема САР и график ее переходной функции. Как видно на рис.4, заданные значения коэффициентов усиления и других параметров, оставленных по умолчанию, привели к устойчивой системе, но переходная функция стремится к стационарному значению со значительным переколебанием. Рисунок 5 – Изменение переходной функции САР. По мере увеличения коэффициента усиления апериодического звена, а значит и всего контура, переходная функция становится все более колебательной и в итоге система теряет устойчивость: размах свободных колебаний при неизменном входном сигнале становится все больше с течением времени. Это приводит к ухудшению устойчивости системы и одновременно улучшает качество ее в установившемся режиме. Задача проектировщика найти здесь разумный компромисс. Подготовка модели к проведению её частотного анализа. Для проведения частотного анализа модели нужно указать, какие ее звенья будут подвергнуты такому анализу. Для этого следует отметить условный вход анализируемого фрагмента схемы и его условный выход. В данном случае условным входом будет вход САР, а условным выходом – ее выход. В программном комплексе "МВТУ" условный вход и условный выход обозначают с помощью блока В память, расположенном на вкладке Субструктуры (рис.6). Два таких блока следует вынести на окно модели и присоединить к входу и к выходу САР. Двойным щелчком по блоку, присоединенному ко входу САР вызвать окно задания названий переменных и изменить название Y1 на более содержательное: Вход. Переменную Y2 назвать Выход аналогичным образом. Для украшения схемы введем поясняющие надписи к этим блокам. Щелчком правой кнопки по левому блоку вызовем меню, выберем Свойства и на вкладке Общие введем поясняющую надпись sin(wt), что напомнит о том, что частотный анализ проводится с использованием гармонического сигнала, частота которого изменяется в некоторых пределах. Аналогично, для правого блока запишем A*sin(wt+fi), что поясняет то, что линейная система изменяет амплитуду и начальную фазу синусоидального сигнала, на нее подаваемого и эти изменения зависят от частоты. Рисунок 6 – Общий вид моделируемой САР. Указание условных входа и выхода анализируемого фрагмента схемы с помощью двух блоков В память с вкладки Субструктуры. Обратная связь, условно показанная желтым цветом, изображена на схеме, но фактически отсутствует, поскольку весовой коэффициент по нижнему входу устройства сравнения задан равным нулю (см. рисунок 7), т.о. контур САР разомкнут. Переходная функция разомкнутой САР монотонно и асимптотически стремится к своему максимуму. Следовательно, разомкнутый контур устойчив. Отметим, что в соответствии с критериями устойчивости частотному анализу должна быть подвергнута разомкнутая САР. Особенность ПК "МВТУ" в том, что он проверяет, все ли входы и выходы соединены и если это не так, то не позволяет проводить моделирование. Поэтому не всегда можно разорвать обратную связь удалением соединительной линии. В данном случае можно просто установить коэффициент веса сравнивающего устройства по нижнему входу равным нулю. Для этого следует дважды щелкнуть по устройству сравнения в окне модели и в появившемся окне заменить второй весовой множитель с -1 на 0 (рисунок 7). Рисунок 7 – Общий вид свойства объекта. жүктеу/скачать 2.35 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|