Изучение способов построения САУ. Ознакомление с четырьмя видами САУ. Изучение достоинств и недостатков каждого вида

Схема используется для слежения, программного управления и стабилизации.

В такой системе регулятор в процессе управления учитывает как задание, так и реальное состояние объекта, а, кроме того, косвенно учитывает и возмущение.

Рис. 3 - Функциональная схема замкнутой САР с управлением по отклонению. e(t) – отклонение (ошибка слежения, регулирования) управляемой величины y(t) от задания хз(t).

Сравнивающее устройство (сумматор) сравнивает задающую и управляемые величины и вычисляет отклонение, ошибку регулирования e(t) = хз(t) - y (t).

Регулятор – вырабатывает такое управляющее воздействие u(t) на объект управления, которое сводит ошибку к нулю или допустимому минимуму. В идеале, когда e = 0, хз(t) = y (t)

4. Комбинированная схема с управлением по отклонению и возмущению

Эта схема обладает наилучшими свойствами и чаще других используется как для слежения, так и для стабилизации и программного управления при решении задач, в которых требуется получить высокие точность и быстродействие.

Рис. 4 - Функциональная схема САР с комбинированным управлением по отклонению и по возмущению

Возмущение измеряется непосредственно или косвенно и подается на регулятор для коррекции управляющей величины, что позволяет быстро в значительной мере компенсировать влияние возмущения на управляемую величину. Недокомпенсацию существенно уменьшает контур управления по отклонению, который в итоге и обеспечивает требуемую точность слежения.

Ход работы

1. Параметры характеризующие САУ

Параметры характеризующие САУ: быстродействие (),чувствительность к изменению параметров системы, погрешность слежения q% в следящих  системах

где x – величина входного воздействия.

y – величина выходного воздействия.

Рисунок 5 –

2. Влияние возмущения на выходной сигнал САУ

2.1 Собрать схему  рис. 5.

В ней реализованы все четыре вида САУ, зависящих от положения ключей К1 и К2. В качестве «возмущения» используется Генератор равномерного шума. В его свойствах следует установить следующие параметры: y_min=0; y_max=0.5.

Можно создать четыре варианта данной САУ:

1)  Ключи К1 и К2 разомкнуты;

2)  К1 замкнут, К2 разомкнут;

3)  К1 разомкнут, К2 замкнут;

3)  К1 и К2 замкнуты.

Какой тип САР реализуется в каждом из этих вариантов?

2.2 Запустите моделирование и определите «размах» (амплитуду  шума на выходном сигнале САУ во всех вариантах..

3. Влияние обратной связи на погрешность и быстродействие САР

3.1 Откройте файл морпо2.mrj

Из общей теории систем с обратной связью известно, что коэффициент передачи систем с ООС

где К – коэффициент передачи системы прямого канала без ООС,

β – коэффициент передачи канала ОС.

В следящих САР β=1, поэтому

Параметр  называется глубиной ОС. В схеме этот параметр задается в блоке Объекте управления (ОУ2).

Качество работы следящей САР определяется в первую очередь быстродействием t_y и погрешностью q. Параметр t_y определяется как время, в течение которого сигнал на выходе САР достигает 0,95 от своего установившегося значения.

Погрешность q находится по формуле .

3.2 Разомкните ключ К1 и определите по осциллограмме параметр t_{y,а по} пульту управления погрешность q при разной глубине ООС для значений х=1 и 5. Результаты занесите в таблицу.

Замкните ключ К1 и определите параметры t_y и q для разных значений х и А. Результаты занесите в таблицу.

Сделайте вывод о влияние ОС на быстродействие и погрешность системы. Влияет ли величина входного сигналана качество раьоты системы?

4. Определите чувствительность параметров САР при изменении свойств элементов системы.

Чувствительность параметра V от параметра Z определяется формулой , иначе , где  и   - относительные изменения параметров v и z.

Объект управления ОУ2 характеризуется двумя параметрами: коэффициентом передачи К и инерционностью Т. Определить чувствительность  и  без ОС (А=1) и с ОС (А=5)

Для определения чувствительности рекомендуется изменить К, затем