Влияние местных обратных связей на точность и переходной процесс следящей системы

Министерство Образования и Науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

НГТУ

Кафедра автоматики

Лабораторная работа №2

«Влияние местных обратных связей на точность и переходной процесс следящей системы»

Факультет АВТ

Группа АА-36

Студенты:                                                                        Преподаватель:

Белявский А.С.                                                               Русаков О.П.

Драгун А.А.

Чернышов В.С.

Дата выполнения:

Отметка о защите:

НОВОСИБИРСК 2006

Цель работы:

Экспериментально оценить точность и переходные процессы следящей системы.

Оценить влияние корректирующих связей на динамику систымы.

Рис.1 Функциональная схема стенда.

Выполнение:

1. Определение относительной точности системы

Подадим скачек рассогласования (до включения - 2В, после включения – 0,1В)

2. Исследование системы без обратной связи по скорости

Рис.2. Структурная схема исследуемой системы.

По данной структурной схеме запишем передаточную функцию исследуемой системы.

Соответственно передаточная функция двигателя примет вид:

Где

Заосцилографируем переходный процесс при единичном ступенчатом воздействии и переходный процесс на выходе тахогенератора:

Рис.3. Переходные процессы при единичном ступенчатом воздействии.

t_ПП=0,25c

σ %=18%

Рис.4. Переходные процессы на выходе тахогенератора при единичном ступенчатом воздействии.

Определим аналитически ошибку в системе:

Подставляя передаточную ф-ию двигателя в полученное выражение ошибки получим ошибку в виде:

3. Исследование системы с обратной связью по скорости

Рис.5. Структурная схема исследуемой системы.

По данной структурной схеме запишем передаточную функцию исследуемой системы.

Где

Заосцилографируем переходные процессы по ошибке при единичном ступенчатом воздействии:

Рис.6. Переходный процесс в системе с обратной связью по скорости при единичном ступенчатом воздействии.

∆=0,1В

t_ПП=0,23c

σ %=0%

Увеличим коэффициент усиления усилителя A1 и заосцилографируем переходный процесс по ошибке:

Рис.7. Переходный процесс в системе с обратной связью по скорости при единичном ступенчатом воздействии.

∆=0В

t_ПП=0,1c

σ %=0%

Определим аналитически ошибку в системе:

Подставляя передаточную ф-ию W₁(p) в полученное выражение ошибки получим ошибку в виде:

При единичном ступенчатом входном воздействии ∆⁰ =0В

При постоянном входном воздействии ∆⁰ =

4. Исследование системы с обратной связью по ускорению

Рис.8. Структурная схема исследуемой системы.

Где

Рис.9. Переходный процесс по ошибке при единичном ступенчатом воздействии.

∆_СТ=0В

t_ПП=0,15c

σ %=18%

5. Исследование системы с входным воздействием, изменяющимся с постоянной скоростью

Заосцилографируем изменения сигнала ошибки:

Рис.10. Осциллограмма изменения сигнала ошибки при постоянном входном воздействии.

Определим аналитически ошибку в системе:

Подставляя передаточную ф-ию W₁(p) в полученное выражение ошибки получим ошибку в виде:

          При единичном ступенчатом входном воздействии ∆⁰ =0В

При постоянном входном воздействии ∆⁰ =

Выводы по работе:

В данной лабораторной работе было проведено исследование работы следящей системы с двигателем постоянного тока при различных схемах включения: без местной обратной связи, со связью по скорости, со связью по ускорению. Были определены качества переходных процессов (время переходного процесса, перерегулирование, ошибка).