3.1. Выход “1” или “2” собственного генератора импульсов макета соединить со входом инерционного звена, а также со входами “Y1” и “Синхронизация” осциллографа (режим внешней синхронизации). Вход “Y2” осциллографа подсоединить к выходу звена.
3.2. Ручками “Длительность развертки”, “Уровень” и “Стаб.” на передней панели осциллографа добиться устойчивого изображения на экране. Зарисовать осциллограммы напряжений на входе и выходе звена, совместив их во времени.
3.3 Повторить пункты 3.1 – 3.2 для интегрирующего, форсирующего и дифференцирующего звеньев.
4. Снять импульсную характеристику типовых звеньев.
4.1. Выход “3” генератора импульсов подсоединить ко входу инерционного звена, а также к входу “Y1” осциллографа, а выход “Импульс синхрон.” ― ко входу “Синхронизация” осциллографа.
4.2. Добиться устойчивого изображения на экране осциллографа и зарисовать осциллограммы напряжений на входе и выходе звена (в одном масштабе времени).
4.3. Повторить пункты 4.1, 4.2 для интегрирующего, форсирующего и дифференцирующего звеньев.
5. Исследовать прохождение шума через динамические звенья.
5.1. Выход генератора шума соединить со входом инерционного звена, а также входом “Y1” осциллографа. Ручками “Ослабление напряжения выхода dB” и “Выход плавно” установить эффективное значение шума σш = 100 мВ.
5.2. Вход “Y2” осциллографа подключить к выходу инерционного звена. Наблюдать осциллограммы шума на входе и выходе звена.
5.3. Измерить эффективное значение шума на выходе звена. Измерение проводить с помощью осциллографа, установив переключатель “Синхронизация” в положение “Х” (горизонтальная развертка выключена) и отключив вход “Y1” осциллографа. Эффективное значение шума оценивать как σш.вых=L/6, где L – максимальный размах шума на экране осциллографа (в вольтах).
5.4. Повторить пункты 5.1 – 5.3 для интегрирующего, форсирующего и дифференцирующего звеньев.
6. Исследовать модели линейной непрерывной следящей системы.
6.1. Из имеющих в составе макета типовых звеньев набрать модель статической следящей системы (рис. 2).
Рис. 2. Структурная схема статической следящей системы
6.2. В соответствии с пунктами 2 – 4 снять АЧХ и ФЧХ, а также переходную и импульсную характеристики статической следящей системы.
6.3. Собрать модель статической следящей системы, содержащей два последовательно соединенных безынерционных звена и аттенюатор. Определить критическое значение Ккр общего коэффициента усиления, при котором нарушается устойчивость системы (наличие колебаний в отсутствие задающего воздействия х).
6.4. Собрать модель астатической следящей системы 1-го порядка (рис. 3).
Рис. 3. Структурная схема астатической следящей системы
6.5. В соответствии с пунктами 2 – 4 снять АЧХ, ФЧХ, переходную и импульсную характеристики астатической следящей системы.
6.6. Собрать модель астатической следящей системы, содержащей два последовательно соединенных безынерционных звена и аттенюатор. Определить критическое значение Ккр общего коэффициента усиления (аналогично п. 6.3).
4. Содержание отчета
1. Функциональная схема лабораторной установки.
2. Структурные схемы статической и астатической следящих систем.
3. Выражения для передаточных функций, переходных и импульсных характеристик, ЛАХ и ЛФХ типовых звеньев первого порядка, передаточных функций статической и астатической следящих систем.
4. Экспериментальные АЧХ Авых(f) и ФЧХ φвых(f), а также ЛАХ и ЛФХ звеньев и систем (таблицы и графики).
5. Переходные и импульсные характеристики (теоретические и экспериментальные) исследуемых звеньев систем.
6. Таблица эффективных значений шума на выходе исследуемых звеньев.
7. Значения эквивалентной шумовой полосы статической и астатической следящих систем.
8. Анализ полученных результатов.
5. Контрольные вопросы
1. Инерционное звено и его характеристики.
2. Интегрирующее звено и его характеристики.
3.Форсирующее звено и его характеристики.
4. Дифференцирующее звено и его характеристики.
5. Передаточные функции последовательного, параллельного и встречно-паралельного соединения звеньев.
6. Передаточные функции разомкнутой и замкнутой систем.
7. Понятие эквивалентной шумовой полосы линейной системы.
8. Способы реализации типовых звеньев на основе операционных усилителей с отрицательной обратной связью.
9. Частотные критерии устойчивости линейных непрерывных систем.
Литература
1. Бондаренко, В.Н. Основы автоматики / Учебное пособие // В.Н. Бондаренко – ИПЦ КГТУ: 2004.
2. Первачев, С.В. Радиоавтоматика / С. В. Первачев. – М.: Радио и связь, 1982. – с. 44-49, 83-91.
3. Бесекерский, В.А. Радиоавтоматика / Под ред. В. А. Бесекерского. – М.: Высш. Шк.,1985. – с. 19-58.
4. Яшугин, Е. А. Теория линейных непрерывных систем автоматического управления в вопросах и ответах / Е. А. Яшугин. – Минс.: Вышейшая школа, 1986. – с. 37-110.
Типовые звенья систем РА Таблица 1
|
Тип звена |
Передаточная функция звена |
Схема модели звена |
Параметры модели звена |
|
Инерционное |
|
|
T = R2C |
|
Интегрирующее |
|
|
|
|
Форсирующее |
|
|
T = R1C |
|
Дифференцирующее |
|
|
К= RC |
|
Пропорционально-интегрирующее |
|
|
T1=R3C T2=(R2+R3×C) |
Лабораторная работа №2
Исследование системы АРУ
Цель работы – изучение принципа действия системы автоматической регулировки усиления (АРУ) и экспериментальное исследование ее характеристик.
1. Общие положения
Перед выполнением лабораторной работы студентам необходимо:
● ознакомиться с методическими указаниями к работе и изучить соответствующие разделы рекомендованной литературы;
● ознакомится с функциональной схемой лабораторного макета системы АРУ и изучить принцип ее действия;
● уяснить методику составления структурной схемы, а также снятия экспериментальных характеристик системы АРУ.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
