Лабораторний практикум з курсу «Основи автоматики»

Страницы работы

Содержание работы

КАФЕДРА ЕЛЕКТРОННИХ СИСТЕМ

ОС

Лабораторний практикум

з курсу

«ОСНОВЫ АВТОМАТИКИ»

(для студентів спеціальності 7.090803 «Специализированные компьютерные системы»)

Рекомендовано

на засіданні кафедри ЕС

Протокол № 5 від 16.12.2004

Затверджено

на засіданні

методради ДонДТУ

Протокол № 3 від 17.12.2004

Алчевськ

ДонДТУ

2005

 
 


УДК   681.5

          Лабораторний практикум з курсу «Основи автоматыики» (для студ. спец. 7.090803 «Електронні системи»)  /  Укл.: В.Д. Потапов,                  П.В. Охріменко. – Алчевськ : ДонДТУ, 2005. – 67 с.

          Укладачі:                                 В. Д. Потапов, доц.,

                                                              П. В. Охріменко, асист.

          Відповідальний за випуск       О.В.Бикова, зав.лаб.

Відповідальний редактор        О.І.Захожай, доц. 

Рецензент                                  Ю.Е.Паеранд, доц. 

 


ЗМІСТ

                                                                                                                   С.

Вступ…………………………………………………………………     4

Лабораторна робота №1 Вивчення лабораторного стенду…….      6

Лабораторна робота №2 Дослідження часових характеристик

                                              лінійних ланок………………………...    14

Лабораторна робота №3 Дослідження частотних характеристик

                                              лінійних ланок………………………..     21

Лабораторна робота №4 Стійкість лінійних САК………………    28

Лабораторна робота №5 Дослідження точності замкнутих

                                              САК в сталих режимах………………    34

Лабораторна робота №6 Підвищення якості регулювання

                                              лінійних САК…………………………    43

Лабораторна робота №7 Дослідження нелінійних САК………     52

Лабораторна робота №8 Дослідження імпульсних елементів…   61

Перелік посилань……………………………………………………   67

ВСТУП

Сучасний технічний рівень в промисловості і транспорті характеризується вдосконаленням застарілих технологічних процесів і упровадженням нових високоефективних технологій. Ця задача зумовлює широке упровадження автоматики і засобів автоматизації.

Теорія автоматичного керування (ТАК) – наукова дисципліна, предметом вивчення якої є інформаційні процеси, що проходять в автоматичних системах керування.

Робота будь-яких автоматичних систем, від найпростіших до найскладніших базується на одних і тих же основних принципах. Чітке розуміння їх сутності і знання основ ТАК є необхідною умовою для правильного розуміння принципу дії, особливостей улаштування і експлуатації будь-яких автоматичних пристроїв. Даний підхід покладений в основу побудови лабораторного практикуму.

Лабораторний практикум по курсу ТАК включає роботи по лінійних системах непереривної дії, лінійних імпульсних і нелінійних системах непереривної дії. Кожна з лабораторних робіт містить теоретичний матеріал необхідний для розуміння задачі дослідження, шляхів її розв’язання і містить формули для виконання домашнього завдання і оформлення результатів роботи.

При вивченні процесів керування в ТАК абстрагуються від фізичних і конструктивних особливостей систем і замість реальних систем розглядають їх адекватні математичні моделі – передаточні функції.

Лабораторні роботи виконуються на лабораторному стенді, в якому   передаточні   функції   досліджуваних   ланок  змодельовані  на операційних підсилювачах. Передаточні функції досліджуваних ланок відповідають реальним об'єктам. Так, наприклад, аперіодичній ланці першого порядку відповідає обмотка збудження двигуна постійного струму, а коливній ланці – згладжуючий LC – фільтр з навантаженням на виході.

Підготовку до лабораторної роботи рекомендується виконувати в наступному порядку:

– вивчити літературу за даним розділом;

– виконати домашнє розрахункове завдання, користуючись методичними вказівками;

– вивчити робоче завдання і методичні вказівки до його виконання;

– підготувати бланк звіту з необхідними схемами і таблицями.

Кожен студент представляє викладачу звіт про виконану роботу при захисті. Для підготовки до захисту складені контрольні питання, які наведені у вказівках до роботи.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1

ВИВЧЕННЯ ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДУ

1 Мета роботи

Вивчити можливості лабораторного стенду і порядок роботи з ним.

2  Короткі теоретичні відомості

Лабораторний практикум з курсу ТАК включає роботи по вивченню і дослідженню лінійних і нелінійних систем автоматичного керування (САК), а також лінійних імпульсних і цифрових систем. САК складається з типових динамічних ланок. В ТАК динамічні ланки розглядають незалежно від фізичної природи, тобто динамічна ланка – це пристрій будь-якого фізичного виду і конструктивного оформлення, які описуються певними диференціальними рівняннями (передаточною функцією).

Лабораторні роботи виконуються на лабораторному стенді, в якому передаточні функції ланок які досліджуються, зібрані на операційних підсилювачах і RC–елементах. Передаточні функції ланок відповідають реальним об'єктам. Так, наприклад, аперіодичній ланці першого порядку відповідає обмотка збудження двигуна постійного струму, а коливній ланці –  згладжуючий LC–фільтр з навантаженням на виході.

Зовнішній вигляд накладної панелі лабораторного стенду з ТАК наведено на рисунку 2.1.



Для дослідження динамічних властивостей ланок і систем (визначення часових і частотних характеристик) на вхід ланок (систем) необхідно подавати такі стандартні сигнали :

– одиничний стрибкоподібний сигнал x(t)=1(t) ;

– одиничний імпульс (дельта-функція) x(t)=d(t) ;

– гармонічний сигнал x(t)=xmsinwt.

Гнізда для підключення одиничної стрибкоподібної і дельта-функцій розташовані в лівому верхньому кутку панелі стенду і позначені відповідно «1(t)» і «d(t)».

Гармонічний сигнал одержують при підключенні до гнізда «ЕГ», розташованого в лівому нижньому кутку панелі стенду. Стенд дозволяє плавно регулювати величину напруги за допомогою рукоятки «ЕГ», розташованої справа на нижньому блоці стенду.

У верхньому блоці стенду встановлені:

– перемикач лабораторних робіт «номер роботи»;

– перемикач дискретної зміни частоти «кГц»;

– рукоятка плавної зміни частоти «f»;

– перемикач вимірювальних кіл (для підключення входів осцилографа і комутатора до вимірювальних гнізд);

– перемикач передаточних функцій ланок (з кнопками «S1...S5»);

– гнізда для підключення до вимірюваних кіл (входи осцилографа – «I» і «II»,  вольтметра – «U»).

Вимірювання проводяться за допомогою універсального двоканального осцилографа С1-93 і вольтметра В7-35.

При необхідності синхронізації досліджуваного сигналу рекомендується користуватися синхронізуючим імпульсом, підключивши вхід зовнішнього запуску осцилографа до гнізда «Синхр», розташованого в лівому нижньому кутку панелі стенду.

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Методические указания и пособия
Размер файла:
988 Kb
Скачали:
6