Использование среды «DesignLab» для моделирования устройств радиоавтоматики: Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Основы автоматики и САУ», страница 4

Схема громоздкая, поэтому, с целью экономии времени, допускается использование готовой модели. Для этого следует выполнить копирование файлов готовой модели из указанного преподавателем каталога в свой каталог, запустить файл *.sch и дать команды «Analysis/Electrical Rule Check» и  «Analysis/Create Netlist».

3.2. Задание по работе

Выполнить исследование САУ (3 варианта) с построением

1)  переходных процессов (для замкнутой системы),

2)  логарифмических  и амплитудно-фазовых характеристик (для разомкнутой системы). При построении АФХ на панели «X Axis Settings» включить режим линейного масштаба оси абсцисс.

3.3. Содержание отчета

1. Задание, структурная схема САУ, ее передаточная функция, расчет элементов схемы.

2. Теоретическая часть отчета, включающая в себя:

          1) семейство асимптотических ЛХ,

          2) семейство переходных процессов САУ, построенных по ЛХ,

          3) семейство АФХ, приближенно построенных по ЛХ с указанием точки пересечения единичной окружности,

          4) распределение полюсов передаточной функции замкнутых САУ на плоскости комплексной переменной.

3. Экспериментальная часть отчета, включающая в себя:

          1) схему моделирования, списки соединений и директивы моделирования (разделы «Netlist» и «Analysis setup» файла *.out),

          2) результаты исследований (три семейства кривых).

4. Сопоставление теоретических и экспериментальных результатов, проверка соотношений для tН и s%.

5. Заключение, содержащее постановку задач исследования, методику их проведения и основные выводы.

Указание. Комплект асимптотических ЛХ должен быть в наличии у каждого студента бригады, чтобы иметь возможность продемонстрировать свои персональные способности к работе с ЛХ.

3.4. Контрольные вопросы

1. Как изменятся переходные процессы и АЧХ САУ при увеличении (уменьшении) коэффициента усиления?

2. Как изменятся переходные процессы и АЧХ САУ при увеличении (уменьшении) постоянной времени апериодического звена?

3.  Как изменятся переходные процессы и АЧХ САУ при увеличении (уменьшении) постоянной времени форсирующего звена?

4. Какая связь существует между переходным процессом и полюсами передаточной функции САУ?

5. Указать установившееся значение выходного напряжения САУ при g(t)=1(t)   (ответ обосновать с помощью передаточной функции САУ).

6. Найти и объяснить противоречия в построении теоретических и экспериментальных ЛХ и АФХ.

                            4.  КОРРЕКЦИЯ САР (задание 3, 2 часа)

Цель работы:

1) анализ устойчивости САУ;

2) приобретение навыков в применении метода последовательной коррекции САУ.

4.1. Описание схемы моделирования

 Часть 1. Коррекция САР с помощью метода ЛХ.

          Задана передаточная функция разомкнутой САУ:    и параметр T=21-№ , где № - номер бригады.

С помощью известных критериев устойчивости выбрать значение KV, соответствующее границе устойчивости. Построить логарифмические характеристики. Используя метод последовательной коррекции и присущие ему ограничения, скорректировать САР с помощью

          а) пропорционально-интегрирующего звена;

          б) пропорционально-дифференцирующих звеньев.

Оценить качество переходных процессов скорректированных САУ.

Определить параметры корректирующих звеньев.

 Часть 2. Экспериментальные исследования.

Схема моделирования приведена на рис.3 и 4. Компонент «LAPLACE» из библиотеки «Abm.slb» должен иметь передаточную функцию исходной САУ. Корректирующие звенья лучше моделировать на уровне принципиальных схем (можно использовать также компонент «LAPLACE», но тогда увеличится время, затрачиваемое на моделирование системы). Вычитающий элемент «DIFF»  можно найти в библиотеке «Abm.slb».

Рис.3

Рис.4

4.2. Задание по работе

1. Построить переходный процесс исходной САУ, не содержащей элементов коррекции.

2. Построить переходный процесс САУ, содержащей пропорционально-интегрирующее звено (рис.3).

3. Построить переходный процесс САУ, содержащей пропорционально-дифференцирующие звенья (рис.3 и 4).

4.3. Содержание отчета