2. Задание на лабораторную работу

1. По структурной схеме построить схему моделирования (рис.20) в системе CLASSIC.

Рис.20 Структурная схема

2. Задать ;

W_p(s)=K_p ; W_p(s)=K_p/s; W_p(s)=K_p(1+(1/T_иs)+T_пs)

(Данные коэффициентов К и постоянных времени Т, для типовых динамических звеньев, брать, в соответствии с вариантом, из таблицы 7).

Таблица 7

вариант	К1	Т	Т1	Кос	Кр	Ти	Тn
1	2	0,1	0,02	5	1	0,01	0,7
2	6	0,5	0,055	6	1	0,02	0,3
3	3	0,75	0,27	4	1	0,03	0,5
4	2	0,3	0,06	9	1	0,04	0,8
5	2	0,9	0,01	3	1	0,05	0,9
6	3	0,2	0,03	4	1	0,06	0,7

3. Построить в системе имитационного моделирования CLASSIC переходные процессы для каждого типа регулятора заданного объекта управления, с отрицательной обратной связью.

4. Проанализировать графики переходных процессов для различных типов регуляторов, сделать необходимые выводы о влиянии положительной и отрицательной обратной связи на устойчивость системы.

3. Содержание отчета

6. Название работы, цель.

7. Структурную схему моделирования.

8. Преобразованную схему моделирования.

9. Рисунки полученных графиков переходного процесса, для каждого типа регулятора.

10. Необходимые выводы.

4. Контрольные вопросы

1. Назовите основные типы коррекции.

2. Назовите типовые регуляторы.

3. Напишите передаточные функции для типовых регуляторов.

4. Для чего нужны регуляторы?

5. Назовите способы увеличения критического коэффициента усиления.

6. Расскажите о влиянии малых параметров на устойчивость САР.

Лабораторная работа №6

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ В ПЕРЕХОДНОМ РЕЖИМЕ

Цель работы: Исследовать динамические свойства систем автоматического регулирования (САР) и научиться определять показатели качества в переходном режиме.

Теоретические сведения

Качество системы в полной мере может быть отражено не од­ним, а совокупностью показателей качества, однако к САР предъявляются самые различные требования, вытекающие из конкретных условий ее работы. Поэтому при анализе приходится выделять конеч­ное число наиболее типичных требований, которые охватывают необ­ходимые свойства возможно большого класса САР.

Кроме того, с точки зрения полноты оценки качества САР желательно осуществлять проверку системы на большом количестве режимов. Однако такой подход требует больших затрат времена на исследование. Поэтому в практике исследований ограничивается одним или небольшим количеством режимов. А если структура сис­темы и ее параметры остаются неизменными во времени функциони­рования, то исследование качества проводят в одном режиме. В практике анализа в качестве такого режима обычно выбирают реак­цию системы на ступенчатое единичное воздействие.

Что связано с тем, что такое воздействие является наиболее тяжелым для системы и показатели качества в этом случае получа­ются, наименее благоприятными. Кроме того, ступенчатая функция весьма удобна при аналитических расчетах и моделировании на ЭВМ. При таком входном воздействии качество линейных непрерыв­ных САР может быть оценено по переходной функции.

Многообразие переходных, функций в САР можно разбить на три типа (рис.21): колебательная (кривая 21.1), апериодическая (кри­вая 21.2) монотонная(кривая 21.3).

Напомним, что переходный процесс может оцениваться или некоторым набором скалярных показателей или в виде одного интегрального - показателя - (критерия). Скалярные оценки широко ис­пользуется при анализе простых систем в классической теории управления, интегральные - в современной теории управления при проектировании оптимальных систем.

К основным скалярным показателям качества переходной функ­ции относят показатели, изображенные на рис. 22.

Рис. 21 Типы переходных процессов

Рис.22 Показатели качества переходной функций

Время регулирования - это время по истечении которого пе­реходная фикция отличается от установившегося значения менее чем на 3 - 5 %. В непрерывных системах с типовыми регуляторами время регулирования бывает минимальным при так называемых крити­ческих апериодических переходных процессах.

Перерегулирование (%) - это выраженное в процентах отношение максимального отклонения переходной функции от уста­новившегося значения к самому установившемуся значению;

Время регулирования и перерегулирование тесно связаны между собой. Действительно, перерегулирование появляется как следствие того, что система приходит к новому установившемуся, состоянию с некоторой определенной скоростью. И чем выше ско­рость, тем дальше переходная функция перейдет по инерции устано­вившееся значение. С тем чтобы уменьшить перерегулирование, необходимо уменьшить скорость, с которой система подходит к но­вому установившемуся состоянию, что приведет к увеличению времени регулирования.

Оценку колебательности временной характеристики системы второго порядка производят по величине затухания, которая равна отношению разности соседних амплитуд.

Из рис. следует, что