- •Теория автоматического управления
- •Содержание
- •1 Общие указания к выполнению контрольной работы
- •2 Задание 1
- •2.1 Условие задачи
- •3.1 Условие задачи
- •2.2 Методические указания
- •2.2.1 Преобразование Лапласа и его основные свойства
- •2.2.2 Передаточная функция в изображениях Лапласа
- •3 Задание 2
- •3.2 Методические указания
- •3.2.1 Частотные функции и характеристики
- •3.2.2 Расчет и построение афчх
- •3.2.2 Расчет и построение логарифмических частотных характеристик
- •4 Задание 3
- •4.1Условие задачи
- •4.2 Правила преобразования структурных схем
- •4.3 Критерий устойчивости Рауса
- •4.4 Методические указания
- •5 Задание 4
- •5.1 Условие задачи
- •5.2 Выделение областей устойчивости с помощью d – разбиения
- •Правило штриховки
- •5.3 Методические указания
- •Приложение а (обязательное) Ключевые слова
- •Автоматическое регулирование
- •Приложение б (обязательное) Определение передаточной функции
- •Приложение в (обязательное) Построение частных характеристик
- •Приложение г (справочное) Условные обозначения в структурных схемах аср
- •Приложение д (справочное) Правила преобразования структурных схем
- •Приложение ж (обязательное)
- •Приложение з (обязательное) Контрольные вопросы
4.4 Методические указания
Для выполнения задания необходимо проработать теоретический материал по учебнику [1, с. 64-77, с.114-137] или по [2, с. 195-216, с.250-268].
Преобразование проводят, постепенно избавляясь от перекрестных связей, приводя схему сначала к виду с простыми соединениями (последовательным, параллельным и встречно-параллельным), а затем к простейшей одноконтурной системе, называемой расчетной.
При преобразовании структурной схемы необходимо применять более простые правила преобразования, чтобы избежать появления неэквивалентных линий связи.
Решение задачи рекомендуется выполнять в последовательности:
ознакомиться с условием задачи;
выяснить, какие типовые звенья входят в структурную схему и какие имеются виды связи между ними;
освободиться от перекрестных связей путем применения правил переноса узлов и сумматоров через звенья (приложение Г);
преобразовать структурную схему к одноконтурной, пользуясь правилами преобразования (приложение Г);
получить объединенную (эквивалентную) передаточную функцию разомкнутой системы;
замкнуть систему главной обратной связью и получить передаточную функцию замкнутой системы;
подставить в передаточную функцию замкнутой системы выражения для передаточных функций звеньев и преобразовать ее к виду простой дроби;
подставить в выражение для передаточной функции численные значения параметров и получить значения коэффициентов.
выделить характеристическое уравнение замкнутой системы;
записать коэффициенты характеристического уравнения в таблицу Рауса и заполнить все ее столбцы;
сделать вывод об устойчивости системы .
Пример решения задачи приведен в Приложении Д.
5 Задание 4
5.1 Условие задачи
По заданному характеристическому уравнению замкнутой системы автоматического регулирования построить кривую D-разбиения плоскости по варьируемому параметру системы и определить границы изменения этого параметра, при которых система остается устойчивой.
Вариант задания определяют по последней цифре суммы последней и предпоследней цифр шифра согласно таблицы 5.1.
Таблица 5.1
Вариант |
Характеристическое уравнение |
Варьируемый параметр |
0 |
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
4 |
|
|
5 |
|
|
6 |
|
|
7 |
|
|
8 |
|
|
9 |
|
|
Значения неизменяемых параметров уравнения выбрать по предпоследней цифре шифра из таблицы 2.8.
Таблица 5.2
Параметр |
Вариант |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
10 |
2,8 |
1 |
0,5 |
2 |
0,1 |
5 |
0,05 |
0,4 |
1,5 |
|
0,1 |
0,01 |
0,04 |
0,08 |
0,5 |
0,5 |
2 |
1,5 |
0,25 |
0,8 |
|
0,05 |
0,4 |
0,02 |
0,25 |
0,85 |
0,02 |
0,45 |
0,25 |
1,0 |
0,01 |
|
200 |
500 |
150 |
10 |
80 |
120 |
250 |
350 |
25 |
220 |
Например, номер
зачетной книжки 99-24-45, характеристическое
уравнение (вариант 9)
;
варьируемый параметр
;
неизменяемые параметры (вариант 4):
=2;
=0,5;
=0,85;
=1,5.
