Работа в лаборатории

Провести исследование устойчивости и параметров переходного процесса АСР по заданной программе.

Указания. Собрать схему заданной АСР при К_раз > К_раз._пр (см. п.2,г предварительного отчета). На вход схемы в качестве Х_пред подключить источник постоянного напряжения. Изменяя Х_пред, установить Х_{вых.уст}=8 В. В качестве Х_вв использовать источник единичного скачка (ИЕС) подключить на вход исследуемого АСР, один вход осциллографа – к выходу ИЕС, а второй – на выход АСР.

1) Убедиться, что АСР неустойчива. Плавно изменяя k₁, зафиксировать момент восстановления устойчивости АСР. Измерить К_раз.пр. При трех значениях К_раз < К_раз.пр зарисовать осциллограммы переходного процесса при включении Х_вв. Изменить постоянную времени первого звена Т₁, Повторить измерения К_раз._пр. Для устойчивой АСР при трех значениях Т₁ зарисовать осциллограммы переходного процесса при включении Х_вв. Сделать вывод о влияния значений постоянных времени на величину К_раз.пр. По осциллограммам построить зависимость времени переходного процесса и перерегулирования от значения К_раз и Т₁. Процесс считается установившимся, если отклонения от установившегося значения меньше 5 %.

2) Для трех значений коэффициента К_раз (К_раз < К_раз.пр,

К_раз = К_раз.пр и К_раз > К_раз.пр) при заданном значении постоянной времени Т₁ снять и построить АЧХ и ФЧХ в линейном и логарифмическом масштабах. Для снятия частотных характеристик источник единичного скачка заменить источником синусоидального сигнала (ИСС). Затем по осциллограммам определить отношение амплитуд (АЧХ) и разность фаз (ФЧХ) выходного и входного сигналов при изменении частоты входного синусоидального сигнала от 0 до 5·2π/Т, где Т – минимальная постоянная времени звена исследуемой АСР

По снятым линейным характеристикам построить АФХ разомкнутой АСР и сделать вывод о поведении АФХ в окрестности точки (–1, j0). Отметить изменения в логарифмических частотных характеристиках.

3). Установить К_раз = К_раз._пр. При двух значениях Т₁ (Т₁<Т₁.табл. и Т₁>Т₁.табл.) снять АЧХ и ФЧХ в линейном масштабе. Построить на одном рисунке АФХ при трех значениях Т₁. Сделать вывод о влиянии постоянной времени первого звена Т₁ на поведение АФХ в комплексной плоскости.

Лабораторная работа №5. Коррекция неустойчивых автоматических систем регулирования

Целью работы является:

1. проверка устойчивости заданных АСР;

2. проведение последовательной и параллельной (прямой и с помощью обратных связей) коррекции неустойчивых АСР. Определение параметров устройств коррекции;

3. экспериментальная проверка устойчивости АСР и действия корректирующих устройств.

Домашняя подготовка и составление предварительного отчета

1.Изучить рекомендуемую литературу [1, с.189–204, 208–213].

2. Для заданной схемы АСР (табл.4, рис.4):

а) Проверить условие устойчивости по критерию Гурвица. Если заданная АСР устойчива, задать значение коэффициента k₁, при котором К_раз > К_раз.пр, использовать это значение k₁ при дальнейшем анализе;

б) Построить амплитудно–фазовую характерис­тику (АФХ) разомкнутой АСР.

в) Провести параллельную коррекцию первого звена с использованием обратной связи, опре­делить область значений параметра корректирующего звена, приводящего исходную АСР к устойчивости. Построить примерную АФХ скорректированной разомкнутой АСР.

г) Провести параллельную коррекцию первого звена введением дополни­тельной прямой параллельной связи в звено 1, опре­делить область значений параметра корректирующего звена, приводящего исходную АСР к устойчивости. Построить примерную АФХ скорректированной разомкнутой АСР.

д) Провести последовательную коррекцию неустойчивой АСР, определить область значений коэффициента передачи дифференцирующего звена, обеспечивающего устойчи­вость исходной АСР. Построить АФХ скорректированной разомкнутой АСР.

Указания Для получения значений коэффициента передачи корректирующих звеньев, приводящих АСР к устойчивос­ти, воспользоваться критерием Гурвица. Для этого записать выражение эквивалентной передаточ­ной функции в случае охвата звена местной обратной связью, най­ти эквивалентную постоянную времени и вычислить: коэффициент обратной связи, необходимый для получения значений постоянной времени Т₁ из области устойчивости (п.2,в); коэффициент передачи звена дополни­тельной прямой параллельной связи (п.2,г); коэффициента передачи дифференцирующего звена (п.2,д).