Лабораторний практикум з курсу «Основи автоматики», страница 15

3.2 Построїти, розташовуючи одну під одною, часові діаграми сигналів ε, ε*, ε_н (див. рис. 2.1). Вхідний сигнал ε = А sin ωt, де A = N, ω = 100 N, період квантування ІІЕ Т =  (N – номер у журналі).  Тривалість графіків часових діаграм не менше двох періодів. Формуючий елемент (ФЕ) – фіксатор.

4 МЕТОДИЧНІ  ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ РОБОТИ

4.1 Підготувати осцилограф для спостереження сигналів на 1-ому каналі. Масштаб розгортки за часом 5 мс/см, по підсиленню 1 В/см, синхронізація внутрішня, 1-й канал. Установити вольтметр в режим виміру постійної напруги. Натиснути кнопки перемикачів: «№ роботи» - 4, 5, 6; «кГц» - 0,8.

4.2 Зібрати схему для дослідження імпульсного елемента. З'єднати гнізда Е₁ з Х13, Е₂ з Х14, I з Х16, U з Е₁.

4.3 Включити стенд, установити напругу Е₁ = 5В. Обертаючи ручку «Е₂», переконатися, що при цьому змінюється тривалість імпульсів γТ на виході       ІЕ (Х16). Встановити відносну тривалість імпульсівγ = 0,1N, де N – номер стенду. Зарисувати осцилограми вхідних (Е₁, Е₂) та вихідних (Х15, Х16) сигналів.

4.4 Вимірити за допомогою осцилографа параметри імпульсів на виході ІЕ (Х16) при зміні вхідного сигналу Е₁ від 1 до 7 В, з дискретністю 0,5 В.  Сигнал Е₁ контролювати вольтметром. Результати вимірів занести в таблицю 4.1.

4.5 Встановити рівень сигналу Е₁ = 5В. Перез'єднати вольтметр із гнізда Е₁ на гніздо Е₂. Вимірити за допомогою осцилографа параметри імпульсів на виході ІЕ (Х16) при зміні вхідного сигналу Е₂ від 3 до 5,5 В, з дискретністю 0,25 В. Рівень сигналу Е₂ контролювати вольтметром. Результати вимірів занести в таблицю 4.2.

4.6 Встановити рівень сигналу Е₂, який відповідає найменшій тривалості імпульсу (див. табл. 4.2). Перез'єднати вольтметр із гнізда Е₂ на гніздо Е_г та перевести його в режим виміру змінної напруги. Сигнал від Е_г подати на вхід Х13 імпульсного елемента. Встановити рівень сигналу Е_г = 3 В. Обертанням ручки «f» домогтися стійкого зображення сигналу на виході ІЕ. Зарисувати осцилограми вхідних(Е_г, Е₂) та вихідних (Х15, Х16) сигналів імпульсного елемента. Для зручності осцилографування вихідний сигнал із гнізда Х15 необхідно спостерігати на 2–ому каналі осцилографа, а перемикачем полярності установити сигнали, що спостерігаються на гніздах Х15 та Х16, одного знаку.

Таблиця 4.1                                                 Таблиця 4.2

Е1, В	Т, мс	gТ, мс	Uі, В	Кі		Е2, В	Т, мс	gТ, мс	Uі, В	l

5 ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ

5.1 Визначити, використовуючи вирази (2.2) і (2.3), коефіцієнт передачі (крутизну статичної характеристики) і результати занести в таблиці 4.1 і 4.2.

5.2 Построїти, використовуючи дані таблиць 4.1 і 4.2, статичні характеристики імпульсного елемента з АІМ та ШІМ.

5.3 Пояснити розходження в осцилограмах, знятих на гніздах Х15, Х16 у пункті 4.6. Зробити письмовий висновок.

6 КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ ТА ЗАДАЧІ

6.1 Накресліть графік синусоїди  x(t) = X_m sin ωt проквантованої за рівнем, за часом і спільно при  та  Δt = 0,125 (2π/ω).

6.2 Назвіть основні функціональні елементи дискретної системи з ЕОМ. Яке їхнє призначення?

6.3 Принцип АІМ і його схемна реалізація.

6.4 Принцип ШІМ і його схемна реалізація.

6.5 Принцип ЧІМ і його схемна реалізація,

6.6 У вигляді якої алгоритмічної схеми зручно представити реальний імпульсний елемент?

6.7 Що слід розуміти під приведеною безперервною частиною САК, запишіть передаточну функцію фіксатора.

6.8 Запишіть у вигляді нескінченного ряду вираз для послідовності імпульсів, що утвориться при ідеальному квантуванні сигналу х(t) = 0,1t з інтервалом Т = 0,2 с.

6.9 Як отримати вираз Х(z) дискретного сигналу х(nТ)?

6.10 Як отримати значення дискретного сигналу х(nТ), якщо відомий його вираз?

6.11 Визначте точну ДПФ імпульсного кола, що складається з ІІЕ, фіксатора та безперервної частини . Привести структурну схему.

6.12 Визначити точну ДПФ замкнутої системи Ф(z), що утворена імпульсним колом (див. п. 6.11) і одиничним зворотним зв'язком. Привести структурну схему.

6.13 Стійкість імпульсних САК.

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

1. Теория автоматического управления: Учеб. для вузов. В 2-х ч. Ч.1. Теория линейных систем автоматического управления / Н.А.Бабаков, А.А.Воронов, А.А.Воронова и др.; Под ред. А.А.Воронова. –2-е изд., перераб. и доп. – М. : Высшая школа, 1986. – 367 с.

2. Лукас В.А. Теория автоматического управления: Учеб. для вузов – 2-е   изд., перераб. и доп.- М. : Недра, 1990. – 416 с.

3. Зайцев Г.Ф. Теория автоматического управления и регулирования. – 2-е изд., перераб. и доп. – К. : Вища школа, 1989. – 431 с.

4. Теория автоматического управления. Ч.1. / Под ред. А.В.Нетушила – М. : Высшая школа, 1967. – 427 с.

5. Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления : Учеб. пособ. для ВТУЗов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Наука, 1989. – 304 с.

6. Теория автоматического управления. Ч.2. / Под ред. А.В.Нетушила – М. : Высшая школа, 1972. – 460 с.