Исследование астатической сау

Собрали электронную модель и отредактировали её в соответствии с номером варианта. Принять R1 = R3 = R5 = R7 = R8 = R9 = R11 = 100 кОм. Напряжение источника питания U = (1 – 5) B. Рассчитали граничное значение коэффициента передачи разомкнутого контура по формуле

Кгр = (T1 + T2)/(T1*T2) = (0,05 + 0,2) / (0,05 * 0,2) = 25,

при котором в системе должны наблюдаться незатухающие колебания.

Рассчитали граничное значение коэффициента передачи усилительного звена

кУГР = Кгр/(к1*к2*кос*1/T3) = 25 / (1,8 * 1,11 * 1,1 / 0,6) = 6,825

Параметры остальных элементов схемы рассчитали по формулам:

R2 = кУ*R1;

R4 = к1*R3 = 1,8 * 100 = 180 кОм;

R6 = к2*R5 = 1,11 * 100 = 111 кОм;

R10 = кос*R9 = 1,1 * 100 = 110 кОм;

C1 = T1/R4 = 0,05 / 180000 = 0,278 мкФ;

C2 = T2/R6 = 0,2 / 111000 = 1,8 мкФ;

C3 = T3/R7 = 0,6 / 100000 = 6 мкФ.

На экране осциллографа наблюдали незатухающие колебания, амплитуду которых измерили. Сняли кривые переходных процессов для ку = (0.2 0.4 0.6 0.8) * кУГР. Задающее воздействие (1 -5) В, возмущающее воздействие – (1 – 2) В. Определили прямые показатели качества(Тм - время первого максимума, Тн – время нарастания переходного процесса, σ – перерегулирование, k- логарифмический декремент затухания) и построили их зависимость от ку.

Ку	R2	Тпп	Umax	Uмин	Uуст	σ
1,365	136,5	6,9	5,4	3,87	4,21	28,3

Таблица 4

Рис. 21

Рис. 22

Ку	R2	Тпп	Umax	Uмин	Uуст	σ
2,73	273	9,2219	6,68	2,61	4,38	52,5

Таблица 5

Рис. 23

Рис. 24

Ку	R2	Тпп	Umax	Uмин	Uуст	σ
4,095	409,5	15,183	6,76	2,7	4,43	56,4

Таблица 6

Рис.25

Рис. 26

Ку	R2	Тпп	Umax	Uмин	Uуст	σ
5,46	546	32,0576	6,98	2,37	4,46	56,5

Таблица 7

Рис. 27

Рис. 28

По схеме сняли ЛАЧХ и ЛФЧХ системы. Определили запас устойчивости по амплитуде и фазе.

Ку	ωср,мГц	L(ωср),дБ	φср	ωπ, кГц	L(ωπ), дБ	∆L, дБ	∆φ
1.365	814,5	36,6	-59,83 °	8,9	-109,8	146,4	120,17°

Таблица 8

Рис. 29

Рис. 30

Ку	ωср	L(ωср) дБ	φср°	ωπ, Гц	L(ωπ), дБ	∆L, дБ	∆φ
2,73	1,614 Гц	-4,834	-167,83	1,614	-0,291	146,4	120,17°

Таблица 9

Рис. 31

Рис. 32

Ку	ωср	L(ωср)	φср	ωπ	L(ωπ)	∆L	∆φ
4,095	1, 614 Гц	36,6 дБ	-59,83 °	8,9 кГц	-109,8 дБ	146,4 дБ	120,17°

Таблица 10

Рис. 33

Рис. 34

Ку	ωср	L(ωср)	φср	ωπ	L(ωπ)	∆L	∆φ
5,46	814,5 мГц	36,6 дБ	-59,83 °	8,9 кГц	-109,8 дБ	146,4 дБ	120,17°

Таблица 11

Рис. 35

Рис. 36

Изменили структуру системы, поменяв местами апериодическое и интегрирующее звено. Повторили предыдущие опыты и определили прямые показатели качества. Сравнили перерегулирования по нагрузке с предыдущей системой.

Ку	R2	Тпп	Umax	Uмин	Uуст	σ
1,365	136,5	59,95	6,76	2,7	4,43	56,4

Таблица 12

Рис. 37

Рис. 38

Ку	R2	Тпп	Umax	Uмин
2,73	273	0,826	0,984	-0,475

Таблица 13

Рис . 39

Рис. 40

Ку	R2	Тпп	Umax	Uмин
4,095	409,5	20,75	4,59	-3,25

Таблица 14

Рис. 41

Рис. 42

Ку	R2	Тпп	Umax	Uмин
5,46	546	16,62	8,67	-6,87

Таблица 15

Рис. 43

Рис. 44