Типовые звенья в системах автоматического управления

Рисунок 7-График переходного процесса с коэффициентом усиления к=15

Для того, чтобы получить неустойчивую САУ изменим постоянную времени T1, приравняв ее к 0.009. Тогда получим график переходного процесса для неустойчивой САУ (рисунок 8) и соответствующий график ЛЧХ (рисунок 9).

Рисунок 8-График переходного процесса САУ с коэффициентом усиления к=15.

Рисунок 9- ЛЧХ САУ с коэффициентом усиления к=15

Рисунок 10- Характеристическая кривая критерия Найквиста c k=15

Рисунок 11-График переходного процесса САУ с коэффициентом усиления к=.

4. Вывод по проделанной работе:

Данная система является устойчивой. Это видно по графику переходного процесса, показанного на рисунке 3. При увеличении коэффициента усиления система становится неустойчивой. Это видно из рисунков 8-10. На рисунках 8-10 график переходного процесса САУ с коэффициентом усиления к=15, где данная система неустойчива. На рисунке 11 график переходного процесса САУ с коэффициентом усиления к=, где данная САУ находится на границе устойчивости.

Лабораторная работа №3

Тема: «Качество процессов управления и коррекции САУ».

Цель: - ознакомиться с показателями качества переходного процесса.

- изучить методику коррекции САУ за счет:

- введения последовательного корректирующего устройства

- введения параллельного корректирующего устройства.

1. Структурная схема автоматических систем с численным значением коэффициента представлена на рисунке 1. График переходного процесса представлен на рисунке 2.

K1
=2 T2
=0,26 k4
=3 T4
=0,1 k5
=1,285 T5
=0,346 k3
=1 c5
=0,6

Рисунок 1- Структурная схема САУ

Рисунок 2- График переходного процесса

Качественные показатели:

сек,

2. Введем корректирующие устройства:

В схему на рисунке 1 введем последовательное корректирующее звено (рисунок 3) с параметрами:

Рисунок 3-Структурная схема скорректированной САУ.

График переходного процесса скорректированной САУ приведен на рисунке 4:

Рисунок 4- График переходного процесса скорректированной САУ.

В схему на рисунке 1 введем в обратной связи статическое звено с подобранным коэффициентом усиления (рисунок 5)

Рисунок 5-Структурная схема скорректированной САУ.

График переходного процесса скорректированной САУ зависит от коэффициента к обратной связи. Эти зависимости представлены на рисунках 6, 7, 8.

3. Выводы:

Введение последовательного корректирующего устройства:

Параметры корректирующего звена:

Введение параллельного корректирующего устройства:

При САУ устойчива. При дальнейшем увеличении коэффициента усиления САУ приходит в устойчивое состояние быстрее. При увеличении система становится неустойчивой.

Лабораторная работа №4

Тема: «Анализ нелинейной системы автоматического управления».

Цель:

¾ изучить методику исследования автоколебательных режимов методом фазовых траекторий;

¾ изучить методику моделирования нелинейной САУ в среде SIAM.

Содержание:

¾ экспериментальное определение предельных циклов нелинейной системы;

¾ оценка влияния начальных условий на устойчивость и качество переходных процессов.

Порядок выполнения работы:

1. Используя возможности вычислительной среды SIAM, набрать структурную схему на экране ПК в соответствии с рисунком 1.

Рисунок 1- Структурная схема заданной САУ

Исходные данные: K1=10, T1=1, K=5, T2=0,01, C=10

Начальное условие: X4
(0)=1

Погрешность интегрирования по методу Фельдберга установить равной 0,001, конечное время интегрирования 20 c.

2. Построить фазовую траекторию, т.е. график выходного сигнала одного блока от выходного сигнала другого блока. Фазовую траекторию получить для двух значений начальных условий:

1. X4
(0)=1 2. X4
(0)=20

Фазовая траектория для схемы с идеальным двухпозиционным реле представлена на рисунках 2, 3.

Фазовая траектория для схемы с двухпозиционным реле с зоной нечувствительности представлена на рисунках 4, 5.

Рисунок 2- Фазовая траектория для схемы с идеальным двухпозиционным реле с начальными условиями X4
(0)=1

Рисунок 3- Фазовая траектория для схемы с идеальным двухпозиционным реле с начальными условиями X4
(0)=20

Рисунок 4- Фазовая траектория для схемы с двухпозиционным реле с зоной нечувствительности с начальными условиями X4
(0)=1

Рисунок 5- Фазовая траектория для схемы с двухпозиционным реле с зоной нечувствительности с начальными условиями X4
(0)=20