Лабораторний практикум з курсу «Основи автоматики», страница 9

4.2.7 Розібрати схему.

4.3 Досліджувати точність замкненої САК в усталеному режимі при подачі на вхід постійного сигналу (статична точність) при коефіцієнті підсилення регулятора К_р = 2.

4.3.1 Регулятор в режимі П (кнопки «S2», «S5» – натиснуті, «S1» – віджата). Подати на вхід регулятора, гніздо X9, сигнал від джерела Е₁ = 4 В. Обертаючи ручку «U_вх» добитися значення сигналу на виході регулятора (гніздо Х11) рівного мінус 8 В. Значення сигналу завдання перерахувати по формулі            U_з = 0,22Е₁ і занести в таблицю 4.1.

4.3.2 Повторити пункти 4.2.2,  4.2.3,  4.2.4,  4.2.5,  4.2.6,  4.2.7.

Таблиця 4.1

Тип регулятора

Кр = 1

Кр = 2

Е1,В

Uз,В

Uвих, В

Δ,Β

δ

С0

Е1,В

Uз,В

Uвих, В

Δ,Β

δ

С0

П

ПД

ПІ

ПІД

4.4 Досліджувати точність замкненої САК в усталеному режимі при гармонічному вхідному сигналі, при коефіцієнті підсилення регулятора   K_р = 2.

4.4.1 Встановити коефіцієнт передачі регулятора K_р = 2 (див. п.4.3.1).

4.4.2 Встановити параметри сигналу на виході генератора Е_г  f_вх = 50 Гц, U_вх = 2,5 B, рівень і частоту сигналу контролювати за допомогою вольтметра і функціонального вимірювача ИФ (див.лаб.роботу №1). Одержані дані занести в таблицю 4.2.

Таблиця 4.2

Тип регулятора	Вхідний сигнал			Вихідний сигнал				Похибка
	fвх, Гц	Uвх, В	Uз, В	fвих, Гц	Uвих, В	α, град	φ = (1800- α), град.	Δ х m
								Експер.	Розра- хунок
П	50
ПД	50
П	100
ПД	100
П	150
ПД	150

4.4.3 Зібрати схему згідно рисунку 3.1. Подати на вхід регулятора, гніздо Х10, сигнал від джерела Е_г, сигнал завдання перерахувати по формулі               U_з = 0,22 U_вх  і занести в таблицю 4.2.

4.4.4 Досліджувати САК з П – регулятором (кнопки «S2», «S5» – натиснуті, «S1» – віджата).

4.4.4.1 Визначити частоту (за допомогою осцилографа) та рівень сигналу (за допомогою вольтметра) на виході системи, гніздо Х3, результат занести в таблицю 4.2.

4.4.4.2 Визначити зсув фаз між вихідним і вхідним сигналами. Для цього з'єднати гніздо Х3 з гніздом «вых.» функціонального вимірювача, вольтметр постійної напруги підключити до гнізда «φ» і визначити значення кута α (див.лаб.роботу №1). Результат занести в таблицю 4.2.

4.4.5  Досліджувати  САК  з  ПД – регулятором  (кнопки  «S1»,  «S2», «S5» –  натиснуті).

4.4.5.1 Повторити п.п. 4.4.4.1 і  4.4.4.2.

4.4.6 Встановити параметри сигналу на виході генератора Е_г   f_вх = 100 Гц, U_вх = 2,5 B, рівень і частоту сигналу контролювати за допомогою вольтметра і функціонального вимірювача ИФ (див.лаб.роботу №1). Одержані дані занести в таблицю 4.2. Подати сигнал на вхід регулятора, гніздо Х10. Сигнал завдання перерахувати, дані занести в таблицю 4.2.

4.4.6.1 Повторити п.п. 4.4.4, 4.4.5.

4.4.7 Встановити параметри сигналу на виході генератора Е_г   f_вх = 150 Гц, U_вх = 2,5 B, рівень і частоту сигналу контролювати за допомогою вольтметра і функціонального вимірювача ИФ (див.лаб.роботу №1). Одержані дані занести в таблицю 4.2. Подати сигнал на вхід регулятора, гніздо Х10. Сигнал завдання перерахувати, дані занести в таблицю 4.2.

4.4.7.1 Повторити п.п. 4.4.4, 4.4.5.

5  Обробка результатів

5.1 За наслідками експерименту, таблиця 4.1, розрахувати абсолютну Δ= і відносну δ = Δ/U_з похибки. Порівняти їх зі значеннями С₀.

5.2 За наслідками експерименту, таблиця 4.2, визначити значення похибки ΔX_m = U_εm  по виразу U_ε = U_з – U_вих. Для спрощення розрахунку значення U_з і U_вих доцільно представити в комплексній формі U_з = U_з е^jjз ;   U_вих = U_вих е^jjвих. Результати розрахунків занести в таблицю 4.2.

5.3 Построїти часові діаграми вхідного і вихідного сигналів, а також сигналу похибки (для одного з випадків, наведених в таблиці 4.2,  за вказівкою викладача).

6 Контрольні питання ТА ЗАДАЧІ

6.1 Як записати характеристичне рівняння замкнутої системи через передаточну функцію розімкненої системи?

6.2 Приведіть структурну схему і передаточні функції ПІ і ПІД – регуляторів.

6.3 Запишіть вирази для еквівалентних передаточних функцій типових з'єднань двох ланок:

– послідовне;

– паралельне;

– зі зворотним зв'язком.

6.4 Для схеми показаної на рисунку 2.1 записати передаточні функції замкнутої системи на каналах:

а) z₁ – x;

б) z₂ – x;

в) z₃ – x;

г) х_з – x.

6.5 Для схеми показаної на рисунку 2.1 записати передаточні функції замкнутої системи по похибці на каналах:

а) х_з – x;

б) z₃ – x;

в) z₁ – x;

г) z₂ – x.

6.6 Вплив структури і параметрів розімкненої системи на похибку замкнутої системи в усталеному режимі.

6.7 Поняття статичної і астатичної системи.

6.8 Поняття про статичну і швидкісну похибки.

6.9 Визначити похибку замкнутої системи в усталеному режимі при різних вхідних сигналах:

а) х_вх = 10 В;

б) х_вх = 5t В;

в) х_вх = (10 + 2t) В;

г) х_вх = (10 + 2t²) В

і різних передаточних функціях розімкненої системи:

а)  ;

б)  ;

в)  ;

г)  ;

д)  ;

е)  .