Исследование точности работы сау и их элементов в установившихся и переходных режимах icon

Исследование точности работы сау и их элементов в установившихся и переходных режимах


Скачать 77.11 Kb.
НазваниеИсследование точности работы сау и их элементов в установившихся и переходных режимах
Дата публикации08.02.2014
Размер77.11 Kb.
ТипИсследование

Федеральное агентство по образованию


Государственное общеобразовательное учреждение

высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»


Кафедра автоматизированного электропривода

и промышленной электроники


ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3


по учебной дисциплине

«Теория автоматического управления»


ИССЛЕДОВАНИЕ ТОЧНОСТИ РАБОТЫ САУ И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ В УСТАНОВИВШИХСЯ И ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМАХ


Вариант 5


Выполнил: ст. гр. АПЭ-05

Бессонов Д.А.

Миронов С.В.


Проверил: ст. преподаватель

Кубарев В.А,


Новокузнецк

2008

Целью работы является изучение закономерностей, связывающих показатели точности работы элементов и систем с их структурой и параметрами.

Объектами исследования являются динамические звенья:

  • интегрирующее (идеальное и инерционное);

  • апериодическое;

  • второго порядка;

  • двойное интегрирующее,

а также систем:

  • статическая (с астатизмом 0-го порядка);

  • астатическая 1-го порядка;

  • астатическая 2-го порядка;

Для звеньев основным предметом исследования является установление зависимости их показателей качества работы в установившихся и переходных режимах от наличия силы жесткой отрицательной обратной связи. Для систем – изучение зависимостей их точности в установившихся режимах от структуры и порядка астатизма системы, а также от вида управляющего воздействия. В качестве управляющих воздействий в работе применяются:

  • единичное ступенчатое воздействие;

  • единичный скачок скорости;

  • единичный скачок ускорения.

В качестве возмущающего воздействия используется единичное ступенчатое возмущение. Основным инструментом исследования в работе являются временные характеристики систем.

1.Исследование статических и динамических характеристик звеньев САУ.

1.1 Интегратор, охваченный ОС.

Идеальное интегрирующее звено с ПФ

,

будучи охваченным жесткой ОС, превращается в апериодическое звено 1-го порядка:

, где .

Код MATLAB:

>> ku=10;

>> Wu=zpk([],[0],ku)

Zero/pole/gain:

10

--

s

>> koc1=1;

>> koc2=0.2;

>> koc3=0.1;

>> Wu1=feedback(Wu,koc1)

Zero/pole/gain:

10

------

(s+10)

>> Wu2=feedback(Wu,koc2)

Zero/pole/gain:

10

-----

(s+2)

>> Wu3=feedback(Wu,koc3)

Zero/pole/gain:

10

-----

(s+1)

^ 1.2 Инерционное интегрирующее звено с ОС.

Инерционно-интегрирующее звено с ПФ



после охвата его жесткой ОС становится инерционным звеном 2-го порядка:

, где .

Заметим, что в обоих случаях охвата интегрирующего звена жесткой ОС коэффициент передачи результирующего звена в установившемся режиме не зависит от коэффициента исходного звена, а определяется только коэффициентом ОС. Этот вывод справедлив также и для любой системы, содержащей интегрирующее звено в прямом канале передачи сигнала.

Код MATLAB:

>> kuu=8;

>> Tuu=10;

>> Wuu=zpk([],[0 -1/Tuu],kuu/10)

Zero/pole/gain:

0.8

s (s+0.1)

>> koc1=1;

>> koc2=0.2;

>> koc3=0.1;

>> Wuu1=feedback(Wuu,koc1)

Zero/pole/gain:

0.8

(s^2 + 0.1s + 0.8)

>> Wuu2=feedback(Wuu,koc2)

Zero/pole/gain:

0.8

(s^2 + 0.1s + 0.16)

>> Wuu3=feedback(Wuu,koc3)

Zero/pole/gain:

0.8

(s^2 + 0.1s + 0.08)

>> step(Wuu,Wuu1,Wuu2,Wuu3)

Графики переходных характеристик в естественном виде:



Графики передаточных функций в увеличенном виде:



С уменьшением КОС перерегулирование уменьшается, устойчивость увеличивается, время переходного процесса также уменьшается.


^ 1.3 Инерционное звено 2-ого порядка с обратной связью.

Инерционное звено 2-го порядка с ПФ

,

не меняют вида своих ПФ после охвата их жесткой ОС:

,

где ; .

Код MATLAB:

Zero/pole/gain:

0.8

-------------------

(s^2 + 0.1s + 0.08)

>> koc1=1;

>> koc2=0.5;

>> koc3=0.1;

>> W2p1=feedback(W2p,koc1)

Zero/pole/gain:

0.8

-------------------

(s^2 + 0.1s + 0.88)

>> W2p2=feedback(W2p,koc2)

Zero/pole/gain:

0.8

-------------------

(s^2 + 0.1s + 0.48)

>> W2p3=feedback(W2p,koc3)

Zero/pole/gain:

0.8

-------------------

(s^2 + 0.1s + 0.16)

>> step(W2p,W2p1,W2p2,W2p3)

График переходных функций:



Из графиков видно, что с уменьшением КОС, перерегулирование уменьшается, так же как и время переходного процесса.

^ 1.4 Двойной интегратор с ОС.

Двойное интегрирующее звено, охваченное жесткой ОС, становится консервативным: , где .

Код MATLAB:

>> k2u=1;

>> W2u=k2u*tf([1],[1 0 0])

Transfer function:

1

---

s^2

>> koc1=1;

>> koc2=0.2;

>> koc3=0.1;

>> W2u1=feedback(W2u,koc1)

Transfer function:

1

-------

s^2 + 1

>> W2u2=feedback(W2u,koc2)

Transfer function:

1

---------

s^2 + 0.2

>> W2u3=feedback(W2u,koc3)

Transfer function:

1

---------

s^2 + 0.1

>> step(W2u,W2u1,W2u2,W2u3)


Графики естественные:




Графики увеличенные:



Амплитуда уменьшается, с уменьшением КОС, а частота остается постоянной.

2. Исследование точности систем при обработке типовых управляющих воздействий.

^ 2.1Точность при обработке единичного ступенчатого воздействия.

Код MATLAB:

>> k=9.5;

>> W1=tf(k,[1 1])

Transfer function:

9.5

-----

s + 1

>> W2=tf(k,[1 1 0])

Transfer function:

9.5

-------

s^2 + s

>> W3=tf([10*k k],[1 1 0 0])

Transfer function:

95 s + 9.5

----------

s^3 + s^2

>> W1z=feedback(W1,1)

Transfer function:

9.5

--------

s + 10.5

>> W2z=feedback(W2,1)

Transfer function:

9.5

-------------

s^2 + s + 9.5

>> W3z=feedback(W3,1)

Transfer function:

95 s + 9.5

----------------------

s^3 + s^2 + 95 s + 9.5

>> step(W1z,W2z,W3z)

>> W=tf(1,[1 0])

Transfer function:

1

-

s


Переходные характеристики замкнутых передаточных характеристик



^ 2.2 Точность при обработке единичного скачка скорости

Код MATLAB:

>> W=tf(1,[1 0])

Transfer function:

1

-

s

>> W11=W1z*W

Transfer function:

9.5

------------

s^2 + 10.5 s

>> W22=W2z*W

Transfer function:

9.5

-----------------

s^3 + s^2 + 9.5 s

>> W33=W3z*W

Transfer function:

95 s + 9.5

--------------------------

s^4 + s^3 + 95 s^2 + 9.5 s

>> step(W,W11,W22,W33)


Графики переходных характеристик



^ 2.3 Точность при обработке единичного скачка ускорения.

Код MATLAB:

>> Ww=W*W

Transfer function:

1

---

s^2

>> W111=W11*W

Transfer function:

9.5

--------------

s^3 + 10.5 s^2

>> W222=W22*W

Transfer function:

9.5

-------------------

s^4 + s^3 + 9.5 s^2

>> W333=W33*W

Transfer function:

95 s + 9.5

----------------------------

s^5 + s^4 + 95 s^3 + 9.5 s^2


Графики переходных характеристик




3.Исследование точности систем по отношению к возмущающему воздействию.



Как находились переходные функции структур показано на рукописной вкладке.

Код MATLAB:

>> k=9.5;

>> T=1;

>> W1=tf([k*T 1],[T 1 k])

Transfer function:

9.5 s + 1

-------------

s^2 + s + 9.5

>> W2=tf([1 0],[T 1 k])

Transfer function:

s

-------------

s^2 + s + 9.5

>> step(W1,W2)


Графики переходных функций




Похожие:

Исследование точности работы сау и их элементов в установившихся и переходных режимах iconИсследование точности работы сау и их элементов в установившихся и переходных режимах
...
Исследование точности работы сау и их элементов в установившихся и переходных режимах iconОсновные способы коррекции линейных непрерывных сау
Целью работы является изучение и освоение основных способов определения количественных характеристик устройств, обеспечивающих коррекцию...
Исследование точности работы сау и их элементов в установившихся и переходных режимах iconПроверяемые элементы: Характерные химические свойства простых веществ- металлов: щелочных, щелочноземельных, алюминия; переходных металлов: меди,
Химические свойства — свойства веществ (химических элементов, простых веществ и химических соединений), имеющие отношение к химическим...
Исследование точности работы сау и их элементов в установившихся и переходных режимах icon12 17. Таблицы истинности логических элементов
По указанной изучить порядок работы с пакетом Electronics Workbench (ewb), ответить на контрольные вопросы, составить таблицы истинности...
Исследование точности работы сау и их элементов в установившихся и переходных режимах iconОтчет по лабораторной работе №2 «исследование полупроводникового стабилитрона» по дисциплине
Целью работы является исследование характеристик полупроводникового стабилитрона
Исследование точности работы сау и их элементов в установившихся и переходных режимах icon22. Арматурные работы
Арматурные работы это комплекс работ по изготовлению, укладке в форму или установке на место бетонирования арматурных элементов железобетонных...
Исследование точности работы сау и их элементов в установившихся и переходных режимах iconЗдравствуйте!
Почему?! Я вам обещаю, что если вы будете, в точности, соблюдать все ниже перечисленные инструкции, то вы начнете получать намного...
Исследование точности работы сау и их элементов в установившихся и переходных режимах iconПоказатели надежности
Кции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени или требуемой наработки...
Исследование точности работы сау и их элементов в установившихся и переходных режимах iconЛегкие танки и сау

Исследование точности работы сау и их элементов в установившихся и переходных режимах iconСредние танки и сау

Исследование точности работы сау и их элементов в установившихся и переходных режимах iconМетодические указания к выполнению лабораторной работы №4 «Исследование запыленности воздуха» для студентов всех специальностей и всех форм обучения
Безопасность жизнедеятельности: метод указания к выполнению лабораторной работы «Исследование запыленности» для всех специальностей...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Документы


При копировании материала укажите ссылку ©ignorik.ru 2015

контакты
Документы