Методические указания к выполнению лабораторных работ в инструментальной среде MatLab по дисциплине «Теория автоматического управления», страница 8

1. Взять k=3kкрmin, преобразовать исходную ПФ. Ввести ПФ заданной системы, замкнутой обратной связью. Проверить устойчивость системы, замкнутой обратной связью путем нахождения ее нулей и полюсов.

2. Построить диаграмму Боде с указанием запасов устойчивости по фазе и по амплитуде.

3. Построить годограф Найквиста и доказать, что система устойчива. Годограф, иллюстрирующий устойчивость, вывести на печать.

4. Построить переходную характеристику замкнутой системы. Определить максимальное перерегулирование и время переходного процесса до входа в зону +0.05hyст.

5. Принять k=kкрmax/3, создать новую ПФ W2 с этим значением коэффициента и убедиться в устойчивости замкнутой системы с помощью нахождения ее нулей и полюсов.

6. Для данной ПФ построить АФХ и диаграмму Боде с указанием запасов устойчивости по амплитуде и по фазе.

7. Построить ПХ замкнутой системы. Определить максимальное перерегулирование и время переходного процесса при том же допуске, что и в п.4.

8. Построить диаграмму Никольса для двух последних ПФ и вывести её на печать.

» nichols(W,W2)

2.3.4. Исследование системы с заданным запасом устойчивости

1. В интерактивном обозревателе ltiview вывести на экран диаграмму Боде (margin) для W2(p) и курсором определить коэффициенты, соответствующие заданной величине запаса устойчивости.

2. Ввести найденные значения ПФ W(p) и W2(p).

3. Построить диаграмму Боде для двух ПФ, вывести ее на печать.

4. Построить годографы Найквистадля обеих ПФ вблизи критической точки (-1, j0). Вывести график на печать.

5. Построить ПХ обеих систем на одном графике. Оценить максимальное перерегулирование и время переходного процесса для каждой из них. Дать объяснения различию показателей ПХ 2-х систем.

2.4. Указания к составлению отчёта

Отчёт по работе должен содержать: программу работы и результаты её выполнения по каждому пункту, то есть численные данные, характеристики, выводы по результатам и в целом по работе (преимущества и недостатки каждого из используемых методов), ответы на 1-2 контрольных вопроса.

2.5. Контрольные вопросы

1. Какие системы называются абсолютно устойчивыми, какие – условно-устойчивыми, какие – нейтральными?

2. Как оцениваются запасы устойчивости по фазе и по модулю замкнутой системы по годографу Найквиста?

3. Может ли система, неустойчивая в разомкнутом состоянии, быть устойчивой в замкнутом состоянии? Если да, то в каком случае?

4. Как влияет на устойчивость появление чистого запаздывания в системе?

5. Какие критерии устойчивости вы знаете, помимо использованных в работе?

6. Каким образом можно расширить диапазон значений коэффициента передачи системы, в котором замкнутая система будет устойчивой?


Таблица 2.1

№ вар

Передаточная функция Wi(p)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10


Список литературы

1.  Башарин А.В., Постников Ю.В. Примеры расчета автоматизированного электропривода на ЭВМ: Учебное пособие для вузов. – 3-е изд. – Л.: Энергоатомиздат, 1990. – 512с.:ил.

2.  Лазарев Ю.Ф. MatLAB 5.x.– К.: Издательская группа BHV, 2000. – 384 с.

3.  Лукас В.А. Теория автоматического управления: Уче6. для вузов. –
2-е изд. – М: Недра, 1990. – 416с.: ил.

4.  Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирвания и управления: Учебное пособие для вузов – М.: Наука, 1989. – 385с.

5.  Paccyдов Л.H., Поликарпов С.К., Трофимук Н.И. Методические указания к выполнению лабораторных работ по ТАУ; ЛЭТИ. – Л., 1990. – 30c.


Составили

Островлянчик Виктор Юрьевич

Богдановская Татьяна Вениаминовна

Методические указания к выполнению лабораторных работ

в инструментальной среде MatLab

по дисциплине

Теория автоматического управления

(специальность 21.05)

Утверждены на заседании кафедры ЗАПУ

Сибирского металлургического института

(30 января 1992 г. протокол № 10 ) и одобрены

методической  комиссией.