Методические указания к выполнению лабораторных работ в инструментальной среде MatLab по дисциплине «Теория автоматического управления», страница 6

N	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
kp	1	5	10	15	20	25	30	35	40	45
Tp	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09	0,1

1.3.4. Исследование характеристик заграждающего фильтра

1.  Для заданных в таблице 1.4 значений частоты заграждения  и коэффициента заграждения  записать ПФ фильтра вида

.

Рекомендуемые значения  = 0.5, =3.

2. Построить ЛАФЧХ фильтра и вывести график на принтер. Сделать заключение о частотных свойствах фильтра.

Таблица 1.4

N	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09	0,1

1.3.5. Исследование характеристик неминимально-фазового звена

1.  Передаточные функции W1 – W4, записанные при исследавании корректирующего звена, переписать под именем W5 – W8 и изменить в них знак свободного члена в числителе на противоположный.

2.  Построить ПХ неминимально-фазового звена и определить их аналитические выражения.

3.  Построить диаграмму Боде для 4-х ПХ. Вывести диаграмму на принтер. Сделать вывод о характере фазо-частотных характеристик исследуемого звена и провести сравнение с характеристиками соответствующего минимально-фазового звена.

1.4. Указания к составлению отчета

Отчёт по работе должен содержать: общие характеристики исследуемых звеньев, передаточные функции звеньев при заданных значениях параметров, результаты исследования по каждому пункту раздела 1.3 работы, выводы по каждому из исследуемых звеньев и в целом по работе, ответы на
1 – 2 контрольных вопроcа по заданию преподавателя.

1.5. Контрольные вопросы

1. Как по имеющейся АЧХ звена или системы определить амплитуду и частоту выходного сигнала, если на вход звена или системы подан сигнал  с заданными значениями U_m и ?

2. Как зависят от коэффициента демпфирования звена 2-го порядка показатели переходной характеристики (t_1с - время первого согласования, t_m - время достижения максимума,  – перерегулирование) и показатели частотной характеристики (– резонансная частота, – частота пропускания,  – запас устойчивости по фазе)?

3. Как влияет запаздывание на устойчивость и динамические характеристики основного звена?

4. Как зависит точность в установившемся режиме системы, в которую введено последовательно корректирующее звено, изучаемое в п.1.3.2?

5. Каково влияние ПИ-регулятора на точность системы в установившихся и переходных режимах?

6. Как влияет заграждающий фильтр на точность системы в установившихся и переходных режимах?

Лабораторная работа № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ЛИНЕЙНЫХ НЕПРЕРЫВНЫХ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

2.1. Общая постановка задачи

Целью работы является освоение различных методов определения устойчивости САУ и их использование для выбора параметров, обеспечивающих устойчивую работу систем в различных режимах.

В работе устойчивость для заданной модели разомкнутой системы определяется и оценивается следующими методами: с помощью общего условия устойчивости; с помощью критерия Рауса; с помощью критерия Найквиста; с помощью корневого годографа.

С помощью критерия Найквиста устойчивость проверяется и оценивается: по АФХ (годографу Найквиста); по ЛАФЧХ разомкнутой системы (диаграмме Боде); по диаграмме Никольса (логарифмической характеристике «амплитуда-фаза» разомкнутой системы).

Предметом исследования в работе является оценка влияния общего коэффициента передачи системы на устойчивость, поиск диапазона значений коэффициента, при которых система будет устойчивой, определение коэффициента, обеспечивающего заданный запас устойчивости. Помимо частотных характеристик и оценок, в работе используется оценка работы системы по переходным характеристикам замкнутой системы, а так же по корневым годографам.