3.3 Содержание лабораторной работы
В ходе выполнения лабораторной работы необходимо исследовать САР с пропорциональным, интегральным, дифференциальным и пропорционально-дифференциальным регуляторами. Для упрощения анализа и сравнения работы САР с различными регуляторами все звенья САР кроме звеньев формирующих закон регулирования применены статического типа ( в установившемся режиме описываются уравнением вида y=kx). Из тех же соображений коэффициенты передачи всех звеньев формирующих законы регулирования предложено принять одинаковыми (равными единице).
3.3.1 Исследование сар с пропорциональным законом регулирования
На рисунке 3 приведена принципиальная схема первого и второго опытов.
Рисунок 3 Принципиальная схема статической САР
На рисунке 4 приведена структурная схема первого и второго опытов. Задающее воздействие поступает на вход звена с передаточной функциейW1(p), которое представляет собой апериодическое звено первого порядка и реализовано на операционном усилителеDA1. Его основные параметры:k1=R2/R1, T1=R2*C1. На это же операционном усилителе реализовано апериодическое звено первого порядка с передаточной функциейW3(p) и датчик рассогласования. Основные параметры звена с передаточной функциейW3(p):k3=R2/R9, T3=R2*C1. С выхода датчика рассогласования сигнал поступает на вход звена с передаточной функциейW2(p), реализованного на операционном усилителеDA2. Это звено является безынерционным. Основные параметры звена с передаточной функциейW2(p):k2=R4/R3.
В рассматриваемой системе в качестве возмущающего воздействия анализируется ток нагрузки. Преобразование тока нагрузки в падение напряжения и его вычитание из выходного сигнала звена с передаточной функцией W2(p) происходит на резистореR5. ЗвеноWf(p) – безынерционное, и его параметрkf = R5
В соответствии с вариантом приведенном в таблице 1 установить значение резисторов R5 и R6. Снять регулировочную характеристику — зависимость напряжения на резисторе R6 от задающего напряжения. Диапазон изменения задающего напряжения 0-5В. Задающее напряжение изменяется в свойствах источника постоянного напряжения.
Подать на вход исследуемой системы ступенчатое воздействие и оценить время и форму переходного процесса. Для оценки времени и формы переходного процесса необходимо использовать осциллограф. Переходной процесс считается завершенным, если выходная величина отличается от установившегося значения не больше чем на 3%-5%.
3.3.2 Исследование сар с интегральным законом регулирования
На рисунке 5 приведена принципиальная схема третьего и четвертого опытов. Структурная схема исследуемой системы соответствует приведенной в предшествующем пункте. Отличие заключается в передаточной функции W2(p). В этом случае звено с передаточной функциейW2(p) – идеальное интегрирующее. Его коэффициент передачиk2=R3*C3.
Рисунок 5 Принципиальная схема астатической САР
С приведенной схемой необходимо провести те же опыты, что и со статической.
3.3.3 Исследование сар с дифференциальным законом регулирования
На рисунке 6 приведена принципиальная схема пятого и шестого опытов. Структурная схема исследуемой системы соответствует приведенной в предшествующем пункте. Отличие заключается в передаточной функции W2(p). В этом случае звено с передаточной функциейW2(p) – идеальное дифференцирующее. Его коэффициент передачиk2=R3*C3.
С приведенной схемой необходимо провести те же опыты, что и со статической.
Рисунок 6 Принципиальная схема САР с дифференциальным
законом регулирования