Методические указания к выполнению лабораторного практикума по дисциплине «Радиоавтоматика»

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное  агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

РАДИОАВТОМАТИКА

Методические указания

к выполнению лабораторного практикума

                              Для студентов 3-4 курсов факультета РЭФ специальности  

                               210405 «Радиосвязь, радиовещание и телевидение»,

                        и направлений 210400 «Радиотехника», 210700 

                                 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи»

Новосибирск

2012 г.

Данная работа включает материалы, способствующие успешному выполнению студентами лабораторных работ по дисциплине «Радиоавтоматика», в том числе порядок выполнения работ, краткие теоретические сведения из теории автоматического регулирования, требования к отчетам по лабораторным работам, перечень вопросов для самоконтроля перед получением зачета, а также список литературы.

Составил С.Е.Лявданский, канд. техн. наук, доцент.

Рецензировал С.В. Тырыкин, канд. техн. наук, доцент.

Работа подготовлена на кафедре радиоприемных и радиопередающих устройств НГТУ

                                     Введение

Все лабораторные работы по радиоавтоматике выполняются в компьютерном классе кафедры РПиРПУ на математических моделях автоматических систем, занесённых в компьютеры. В течение семестра выполняются лабораторные работы по следующим темам:

1. Качество регулирования в статических и астатических системах в установившихся  

и вынужденных режимах (4 часа);

2. Устойчивость линейных систем и коррекция (4 часа);

3. Исследование свойств нелинейных следящих систем (8 часов).

                                            1. Описание лабораторных работ

               Лабораторная работа №1 по курсу   

                                 «Радиоавтоматика».

Тема: Качество регулирования в статических и астатических системах в установившихся и вынужденных режимах.

Порядок выполнения работы:

1. Открыть с рабочего стола лабораторную работу №1 по радиоавтоматике.                                                                                      Компьютер начнет вычисления и выдачу информации на монитор по программе работы. Весь объем работы состоит в следующем: Открыть с рабочего стола лабораторную работу №1 по радиоавтоматике. Компьютер начнёт вычисления и выдачу информации на монитор по программе работы. Исследуются процессы, происходящие в трёх различных замкнутых системах при подаче на вход каждой из них поочерёдно трёх различных функций времени:   постоянного воздействия:

линейно растущего воздействия:

квадратично растущего воздействия:

В качестве систем для исследования ошибки регулирования и выходной функции системы предлагаются:

- статическая система, состоящая из двух инерционных звеньев:

- астатическая система первого порядка, состоящая из одного интегрирующего и одного  инерционного звеньев:

- астатическая система второго порядка, состоящая из двух интегрирующих и одного форсирующего звена:

Форсирующее звено (числитель данной передаточной функции) никакого отношения к порядку астатизма не имеет, и оно необходимо только для того, чтобы обеспечить устойчивость системы.  Оно является корректирующим звеном, ибо без коррекции система с астатизмом второго порядка является структурно неустойчивой. Говорить же о качестве регулирования в неустойчивой системе просто бессмысленно, потому что система будет находиться в состоянии автоколебаний, а, следовательно, никакого регулирования там не будет.                                      

2. Познакомиться с работой статической системы. Сначала полезно убедиться в устойчивости системы. Для этого компьютер выведет на монитор годографы Найквиста и Михайлова. Вопросы устойчивости систем в данной работе не обсуждаются, и при получении зачёта по данной        работе отвечать на такие вопросы не нужно. Устойчивости автоматических систем отдельно посещается лабораторная работа №2. Убедившись в устойчивости системы, познакомиться с графиками входной функции и ошибки регулирования сначала от первого входного воздействия, потом точно так же от второго и от третьего. При исследовании каждой системы графиков для ошибки регулирования на монитор выводится два, для разных коэффициентов усиления системы.

3. Произвести исследование астатической системы первого порядка в такой же последовательности, как в п.2.

4. Аналогично исследовать астатическую систему второго порядка.