Описания лабораторных установок, порядок выполнения работ и методические указания к лабора­торным работам, составленные в соответствии с программой курса "Радиоавтоматика", страница 2

ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА РЕГУЛИРОВАНИЯ В СТАТИЧЕСКИХ И АСТАТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ (САР)

Цель работы

Изучение принципиальных различий качества регулирования в статических и в астатических системах при работе в установившихся и вынужденных режимах.

Описание функциональной схемы

Функциональная схема блока №1 показана на рис.1, а также имеется на лицевой панели блока. В нее входят:

1)  сумматор, предназначенный для выделения сигнала ошибки;

2) линейный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления для усиления сигнала ошибки;

3)  интегрирующее звено, подключение которого превышает систему в астатическую 1-го порядка астатизма:

4)  генераторы сигналов, имитирующие подачу на вход системы постоянного, линейно меняющегося и квадратичного воздействий;

коммутаторы S₁  S₃   , обеспечивающие необходимые режимы работа схемы.

Порядок выполнения работы

I. Исследование процессов в статической системе

1.1. Отключить интегратор. Разомкнуть систему.

1.2. Подать на вход системы сигнал от первого генератора и снять осциллограммы со всех контрольных гнезд при максимальном коэффициенте усиления. При зарисовке осциллограмм обращать внимание на амплитудные соотношения, а также на положение постоянной составляющей сигналов. Удобно рисовать осциллограммы  сразу в заготовленных бланках отчета. Использовать калька не обязательно. Все осциллограммы должны быть подписаны  либо пронумерованы, на них необходимо провести оси координат. Допускается зарисовка на одном графике нескольких осциллограмм, если они объединены общим опытом и изображены разными цветами.

1.3, 1.4. Проделать те же исследования при подключении ко входу системы второго и третьего генераторов.

1.5.     Замкнуть систему. Подать на вход сигнал от первого генератора и снять осциллограммы со всех гнезд при максимальном и среднем коэффициенте усиления К_ус. Обратить внимание на зависимость величины ошибки регулирования (выход сумматора) от коэффициента усиления.

1.6,        1.7. Проделать те же исследовании при подключении ко входу системы второго и третьего генераторов.

2. Исследование процессов в астатической системе

2.1. Подключить интегратор. Разомкнуть систему.

2.2 . Для астатической системы выполнить те же исследования и в том же порядке, как в пп. 1.2 - 1.7.

2.3. Представить полученные осциллограммы преподавателю. При отсутствии замечаний выключить лабораторную установку и приступить к оформлению отчета.

Содержание отчета

1.Титульный лист установленного образца с названием теш работы.

2. Цель работы.

3. Функциональная схема лабораторной установки.

4. Краткое описание порядка проведения экспериментов и их результаты.

5. Выводы по работе.  Выводы пишутся в произвольной форме и должны освещать следующие вопросы:

5.1. Влияние коэффициента усиления системы  на величину ошибки регулирования.

5.2. Сравнительный анализ ошибок регулирования в статической и астатической системах при одинаковых входных воздействиях.

Для аргументации всех выводов необходимо делать ссылки на соответствующие экспериментальные результаты, указывая номера осциллограмм в тексте отчета.

Вопросы для самопроверки

1.         В чем состоит принципиальное отличие статических систем от астатических:

а)        по построению;

б)       по свойствам ?

2.Нарисуйте форму сигнала на выходе сумматора, если на вход системы подать функции x(t) = at² или x(t) = bt³ при астатизме I порядка, II порядка, III порядка.

3.Нарисуйте амплитудно-фазовые характеристики статической сиcтемы, содержащей 2 инерционных звена, а также астатической характеристики, включающей в себя, кроме этих звеньев, еще 1 интегратор, 2 интегратора, 3 интегратора.

4.В чем состоят преимущества и недостатки астатических систем?

5.Какой порядок астатизма должна иметь система, чтобы регулировать без ошибки следующие сигналы:

x(t) = at³ ; x(t) = A₀ sinωt ; x(t) =A₁ e^αt ?