Пункт 10 Задание:

Подготовить имитационную модель системы автоматического управления. Выполнить моделирование процесса включения системы питания при нулевых начальных условиях для заданных преподавателем величин коэффициентов Кр и Кд.

Наша модель имеет следующий вид:

В программе “Ритм” наша модель примет следующий вид:

где:

BLT 103 – генератор кусочно-постоянного сигнала ( и )

BLT 135 – сумматор

BLT 133 – инерционное звено I-ого порядка (регулятор, исполнительный механизм, нагрузка)

BLT 089 – пропорциональное звено (датчик)

BLT 014 – осциллограф

BLT 015 – табулятор

На осциллографе и табуляторе заданны четыре сигнала: выходной (701), (501), (101) и с исполнительного механизма (401).

На табуляторе все сигналы как дополнительные.

• Полученный результат:

Пункт 11 Задание:

Выбрать значения коэффициентов К_р и К_д из области устойчивости, которые в статическом режиме обеспечивают нулевую величину э.д.с. Е_р регулируемого источника. По результатам эксперимента рассчитать статизм, перерегулирование и длительность переходного процесса для выбранных значений коэффициентов К_д и К_р. Рассчитать теоретические значения указанных показателей.

С осциллограммы в прошлом пункте видно, что сигнал в установившимся значение не равен нулю. Следовательно, нам надо изменить точку настройки. А именно принять за .

• Полученный результат:

Нам пришлось увеличить максимум шкалы для сигнала 701 и 401. Видно, что при данных настройках системы требуемое условие в установившемся режиме не выполняется. Рассмотрим причины этой проблему.

На сумматор 2 поступает сигнал 801:

но сигнал . Значит, в установившимся режиме получаем:

Это означает, что в установившимся режиме не будет выполняться.

Для решения этой проблему добавим пропорциональное звено с передаточной функцией как у датчика. Т.о. мы изменим сигал 101, что бы получить:

Изменим нашу схему: добавим пропорциональное звено после и перед сумматором.

• Проведем моделирование с новыми коэффициентами:

• Полученный результат:

Рассчитаем опытные и теоретические значения статизма, перерегулирования и длительности переходного процесса.

• Расчет перерегулирования:

Опытное значение:

Из табулятора узнаем :

Теоретические:

Корни характеристического полинома:

Определим колебательность переходного процесса, как отношение модулей мнимой и вещественной частей корней характеристического полинома.

а перерегулирование:

Вычислим погрешность:

• Расчет длительности переходного процесса:

Под длительностью переходного процесса будем понимать время, которое прошло от начала процесса до момента, когда исследуемая величина отличается от установившегося значения не более, чем на 5%.

Практические данные берем из табулятора:

Теоретические:

Длительность переходного процесса, определяющаяся затуханием экспоненциальной составляющей на 95 % определяется как 3 постоянных времени :

Определим погрешность:

• Расчет статизма:

Для определения практического статизма изменим сигнал на входе после переходного процесса, и дождемся нового значения сигнала 701.

Подаем на вход

Из данных табулятора находим установившееся значение:

Далее подаем на вход

Из данных табулятора находим установившееся значение:

Теоретические:

Получаем теоретическое значение при подстановке p = 0 в передаточную функцию: