Теория автоматического регулирования, страница 2

7.  Экспериментальная АФЧХ

Подготовить имитационную модель и провести серию расчётов, позволяющую построить экспериментальную амплитудно-фазочастотную характеристику звена, эквивалентирующего нагрузку.

Схема имитационной модели:

			3 BLT 014		4 BLT 015

 

1) BLT 091 – генератор гармонического сигнала

2) BLT 133 – инерционное звено первого порядка

3) BLT 014 – осциллограф

4) BLT 015 – табулятор

Расчёт параметров серии экспериментов для построения экспериментальной АФЧХ

Расчётные данные						Опытные данные
ω, рад/с	f, Гц	T, с	Ток.	h	Тга	Xm	φ
5	0,795775	1,256637	8,796460	0,006283	6,283186	0,254561	-0,142521
13	2,069014	0,483322	3,383254	0,002417	2,416610	0,240943	-0,357116
18	2,864789	0,349066	2,443461	0,001745	1,745329	0,228482	-0,476836
30	4,774648	0,209440	1,466077	0,001047	1,047198	0,194884	-0,710851
45	7,161972	0,139626	0,977384	0,000698	0,698132	0,157448	-0,911904
70	11,140845	0,089760	0,628319	0,000449	0,448799	0,114596	-1,108940
180	28,647887	0,034907	0,244346	0,000175	0,174533	0,048874	-1,378970

Пример расчёта (2-я строка):

f = ω/2π = 13 рад/с /2π = 2,069014 Гц

Т = 1/f = 1/2,069014 Гц = 0,483322 с

Ток. = 7Т = 7*0,483322 с = 3,383254 с

h = Т/200 = 0,483322 с / 200 = 0,002417 с

Тга = 5Т = 5*0,483322 с = 2,416610 с

T_ок – время окончания расчета, 

Т_га – время гармонического анализа, 

h – шаг расчета.

Осциллограмма входного и выходного сигнала при частоте ω = 45 рад/с

Здесь:

Х1 – входной сигнал (ЭДС)

Х2 – выходной сигнал (регулируемая величина)

Полученная экспериментально АФЧХ совпадает с аналитической:

8.  Структурно-алгоритмическая схема САУ

Составить структурно-алгоритмическую схему системы автоматического управления

							х

 

                     

 

После преобразования:

 

где:                       

Полученное значение передаточной функции эквивалентированной структурно – алгоритмической схемы САУ имеет вид:

а). относительно источника ЭДС Е₀:                      

б). относительно сигнала уставки:    

9.  Построение области устойчивости системы в плоскости коэффициентов К_р и К_д

Построить область устойчивости системы в плоскости коэффициентов К_р и К_д, где

К_р  —коэффициент передачи звена, эквивалентирующего регулятор

К_д — коэффициент передачи звена, эквивалентирующего датчик текущего значения регулируемой переменной

Полученное значение передаточной функции эквивалентированной структурно – алгоритмической схемы САУ: