Другие предметы \ Теория автоматического управления

Методические указания к выполнению лабораторных работ в инструментальной среде MatLab по дисциплине «Теория автоматического управления», страница 4

– CloseViewer (Закрыть окно обозревателя).

Следующее меню Tools включает три элемента:

– ViewerControls(Управление обозревателем) – эта опция позволяет управлять отображением управляющих элементов, расположенных в нижней части окна LTIViewer; по умолчанию опция активна (отмечена “галочкой”).

– ResponsePreferences(Свойства графиков) – выбор команды приводит к появлению одноименного окна, в котором можно установить диапазоны изменений координат, изменить единицы измерения амплитуды и частоты, установить собственные определения времени установления и и времени возрастания переходного процесса и т.п.;

– LinestylePreferences (Свойства и стили линий) – после вызова этой команды появляется диалоговое окно, которое позволяет установить цвет, толщину и стили линий для графического изображения. Для этого необходимо выбрать нужный объект и установить требуемый параметр.

Меню Plots (Графики) содержит только одну опцию – GridOn(Сетка включена). Если опция установлена, то на графики накладывается координатная сетка.

Лабораторная работа № 1

ВРЕМЕННЫЕ И ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ТИПОВЫХ ЗВЕНЬЕВ САУ

1.1. Общая постановка задачи

Целью работы является изучение основных временных и частотных характеристик и соотношений между ними ряда линейных непрерывных звеньев, наиболее часто встречающихся и применяемых в системах автоматического управления.

В работе предлагается изучение характеристик следующих звеньев:

- позиционного звена второго порядка;

- апериодического звена первого порядка;

- упруго-диссипативного звена;

- корректирующего звена с отставанием и опережением по фазе;

- пропорционально-интегрального регулятора;

- заграждающего фильтра;

- неминимально-фазового звена 1-го порядка.

В качестве характеристик звеньев необходимо использовать следующие:

- переходную (ПХ) и импульсную (ИХ) характеристики;

- амплитудно-фазовую характеристику (годограф Найквиста);

- логарифмические амплитудно- и фазочастотные характеристики (диаграмма Боде);

- логарифмическую амплитудно-фазовую характеристику (диаграмма Никольса).

Предметом исследования в работе является изучение влияния параметров звеньев на форму и параметры характеристик, а также определение по характеристикам основных качественных показателей работы звеньев в переходных и установившихся режимах.

1.2. Краткие теоретические сведения

Позиционное звено второго порядка имеет передаточную функцию:

где – резонансная частота звена;

- коэффициент демпфирования;

– постоянная времени звена.

В зависимости от величины звено может быть апериодическим (>1), колебательным (0<<1) и консервативным (=0). В работе снимаются характеристики всех трех типов звеньев.

Полоса пропускания звена оценивается как интервал частот от 0 до значения , при котором амплитуда меньше начального значения на 3дБ (0.707 от начального значения).

Для коррекции свойств различных систем часто используется корректирующее звено с ПФ вида

где , (, ) – постоянные величины, зависящие от частоты и угла . На этой частоте размещается корректирующий фазу участок частотной характеристики звена, а угол соответствует частоте, на которой имеет место экстремум фазочастотной характеристики. В зависимости от требований выбором и можно обеспечить интегрирующий и дифференцирующий характер корректирующего звена и разместить его характеристику в нужном диапазоне частот.