Исследование типовых звеньев САУ. Логарифмическая амплитудно-частотная характеристика усилительного звена

Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет

Факультет Технической Кибернетики

Кафедра Систем Автоматического Управления

Отчет

По лабораторной работе №1

 «Исследование типовых звеньев САУ»

Выполнили:

Группа  4083/12

Принял:   

Санкт-Петербург, 2011 г.

Схема:

Задачи:

1) Снять переходную характеристику при входном сигнале «ступеньки».

2)снять логарифмическую амплитудно-частотную характеристику звена при синусоидальном сигнале.

Исследуем характеристики типовых звеньев:

Опыт №1.Усилительное звено.

Схема:

Коэффициент усиления K определяется: .

1)Переходная  характеристика

f,Гц	10	20	50	100	200	500	1000	2*10^3	5*10^3	10^4	2*10^4	5*10^4
2U2m,В	28,5	28,5	28,5	28,5	28,5	28,5	28,5	28,5	28	27,5	22,5	19

2U1m=3В

Вывод : на частотах до 10 кГц происходит усиление входного сигнала в К раз, на более высоких частотах коэффициент усиления снижается

2) Логарифмическая амплитудно-частотная характеристика усилительного звена.

ЛАЧХ звена:

f, Гц	10	20	50	100	200	500	1000	5000	10000	2*10^4	5*10^4	10^5
2U2m, В	23	23	23	23	23	23	23	22,9	22,8	20	8,75	4,5
K	9,829	9,82	9,82	9,82	9,82	9,82	9,82	9,78	9,7435	8,547	3,73	1,92
20 lg K	19,85	19,8	19,8	19,8	19,8	19,8	19,8	19,8	19,774	18,636	11,454	5,679
ω	62,8	125,6	314	628	1256	3140	6280	31400	62800	125600	314000	6,28*10^5
lg ω	1,797	2,098	2,49	2,79	3,09	3,49	3,79	4,496	4,7979	5,0989	5,4969	5,797

2U1m

= 2,34 В

Вывод: График ЛАХ стремится в отрицательную плоскость, поэтому звено не является идеальным усилительным. Это происходит потому, что при высокой частоте на входе ОУ начинают оказывать влияние инерционные свойства транзисторов в ОУ.

Опыт №2.Апериодическое звено.

Схема:

 

Данные опыта: R1=2 кOм; R2=4 кOм; T=4мс. С=0.33 мкФ. К=R2/R1=2

Звено имеет передаточную функцию:

1)Переходная характеристика

При входном сигнале ступенки , выходной сигнал имеет формулу

f,Гц	10	40	60	100	200
2U2m,В	4,6	4,4	4	2,8	1,6
2U1m =	2,4 В

2) Логарифмическая амплитудно-частотная характеристика звена.

ЛАЧХ звена:

f	10	20	30	50	70	100	200
2U2m	3,6	3,4	3,2	2,6	2	1,6	0,8
K	1,894737	1,789474	1,684211	1,368421	1,052632	0,842105	0,421053
20 lg K	5,550978	5,054506	4,527928	2,724395	0,445528	-1,49267	-7,51327
ω	62,8	125,6	188,4	314	439,6	628	1256
lg ω	1,79796	2,09899	2,275081	2,49693	2,643058	2,79796	3,09899

2 U1m

=  1,9 В

Вывод: полученная экспериментальная ЛАЧХ звена соответсвует теоретической , что подвтверждает правильность проведения опыта

Опыт №3. Интегратор.

Схема:

 

1)Переходная характеристика

f,Гц	10	20	30	50	100
2U2m,В	17,6	9	6	4	2
2U1m	= 2,9 В

ЛАЧХ звена:

f	10	20	30	40	50	100
2U2m	7,5	4,7	2,96	2,2	1,8	0,9
K	3,409091	2,136364	1,345455	1	0,818182	0,409091
20 lg K	10,65277	6,593504	2,577381	0	-1,743	-7,7636
ω	62,8	125,6	188,4	251,2	314	628
lg ω	1,79796	2,09899	2,275081	2,40002	2,49693	2,79796

2U1m=2,2В

Вывод: полученная экспериментальная ЛАЧХ звена соответсвует теоретической , что подвтверждает правильность проведения опыта