Рекомендации по составлению схемы набора системы

Перед составлением схемы набора передаточную функцию разомкнутой системы разбивают на типовые звенья, подобные приведенным на рис. 5 (лабораторная работа №2). При этом варьируемый параметр Т целесообразно отнести к инерционному звену 1, а остальную часть передаточной функции реализовать на звеньях 1-4. Выбор звена 3 или 4 зависит от соотношения постоянных времени числителя и знаменателя. Если в передаточной функции заданная постоянная времени в числителе меньше постоянной времени в знаменателе, например:

;

то такая передаточная функция реализуется звеном 3, а значения R₁ и R₂ выбираются, исходя из соотношения

,

если заданная постоянная времени в числителе больше постоянной времени в знаменателе, например:

,

то такая передаточная функция реализуется звеном 4 с коэффициентом передачи

Этот коэффициент входит в общий коэффициент передачи системы

- коэффициент передачи остальной части системы, за исключением этого звена.

Выбор значений R₁ и R₂ выбирается исходя из соотношения

.

Порядок выполнения работы

При составлении схемы набора разомкнутой системы следует иметь в виду, что замкнутая система с нечетным числом усилителей в контуре обладает отрицательной обратной связью. Четному числу усилителей соответствует положительная обратная связь. Для получения аналитических зависимостей и предпочтительнее пользоваться критерием Михайлова. При построении графиков расчетных зависимостей следует выбирать масштабы с учетом следующих ограничений, наложенных на изменяемые параметры:

;

;

.

При выполнении работы в указанных пределах нужно выбрать значение Т для экспериментальной проверки расчетных зависимостей. Собрав схему набора и установив нули усилителей, на вход разомкнутой системы подать синусоидальное напряжение. При этом входной сигнал одновременно подается на первый луч осциллографа, а на второй луч подается сигнал с выхода системы. Установить критические значения частоты колебаний и коэффициента усиления разомкнутой системы, при правильно выполненном расчете и правильно набранной схеме выходной и входной сигнал должны совпасть по фазе и амплитуде.

Замкнуть систему. Замыкание системы производится путем переключения провода с гнезда «sin» на выход системы. В системе при этом должны возбудиться незатухающие, близкие к гармоническим, колебания, которые наблюдаются на экране осциллографа. Частота генерации может быть измерена с помощью частотомера и она не должна значительно отличаться от расчетной величины . В случае отсутствия колебаний необходимо произвести корректировку коэффициента передачи системы.

После этого осуществляют контрольный отсчет частоты и измерение величины . При этом для определения коэффициента усиления усилителя с переменным сопротивлением нужно подать на его вход сигнал с генератора и измерить отношения амплитуды на выходе и входе (вообще говоря, на любой удобной для измерения частоте). Значительные расхождения расчетных и экспериментальных значений критических параметров свидетельствуют о допущенной ошибке либо в расчете, либо в наборе системы. Отсутствие выходного сигнала разомкнутой системы на всех частотах указывает на наличие неисправностей в наборе, для устранения которых используется покаскадная проверка наличия сигнала, соответствующих фазовых и амплитудных изменений, начиная с входа системы. Нелинейные искажения гармонической формы колебаний недопустимы.

Изменив варьируемую постоянную времени Т, аналогично проводят измерения новых значений и и по полученным данным строятся экспериментальные зависимости и от варьируемого параметра Т.