Завдання
Задана структурна схема САУ (Малюнок 1), що складається з типових ланок (підсилювального, інтегруючого, аперіодичного, інтегродіфференцірующего і коливального), охоплених внутрішньої і зовнішньої зворотними зв'язками відповідно до варіанта завдання.
Рисунок 1 - Структурна схема САУ по каналах зв'язку 1-9-5
Вихідні дані представлені в Таблиці 1.
Таблиця 1. Вихідні дані
СтруктураІсключени ланки 1-9-5А2, І11,80,20,120,30,40,20,9
Потрібно:
. Скласти структурну схему відповідно до варіанта завдання.
. Визначити передавальні функції:
. 1. Розімкнутої системи.
. 2. Замкнутої системи по керуючому впливу.
. 3. Замкнутої системи по впливу, що обурює.
. Розрахувати і побудувати статичні характеристики з управління та обуренню.
. Використовуючи Matlab і Simulink отримати графіки перехідних процесів не скориговані системи та графіки якісного показника перехідного процесу.
. Розрахувати параметри регулятора (П, ПІ, ПІД), що забезпечує задані показники якості системи.
. Використовуючи Matlab і Simulink отримати графіки перехідних процесів скоригованої системи та якісні показники перехідного процесу.
. Примітки (для всіх):
7.1. ;
.2. ;
.3. (перерегулирование при управлінні);
.4. (перерегулирование при обуренні);
.5. (швидкодія системи);
.6.- Коефіцієнт підсилення ланки,
- постійна часу ланки,
- дифференцирующая постійна часу,
- коефіцієнт демпфірування коливального ланки,
, - коефіцієнти зворотних зв'язків,
- коефіцієнт підсилення паралельного ланки,
- критичний коефіцієнт, система в автоколиваннях,
- підсилювач (),
- інтегратор ланка (),
- апериодическое ланка (),
- інтегро-дифференцирующее ланка (),
- коливальний ланка (),
зворотний зв'язок (),
- паралельна зв'язок ().
статичний обурення управління
1. Складання структурної схеми
Структурна схема в відповідності з варіантом завдання представлена ??на Малюнку 2:
Рисунок 2 - Структурна схема САУ відповідно до варіанта №4
Перехідний процес для структурної схеми, представленої на рисунку 3, має вигляд:
Малюнок 3 - Перехідний процес структурної схеми САУ відповідно до варіанта №4
АФЧХ розімкнутої системи має вигляд:
Малюнок 4 - АФЧХ розімкнутої САУ відповідно до варіанта №4
З представленої на Малюнку 4 АФЧХ можна зробити висновок, що система нестійка, тому годограф Найквіста замкнутої системи при зміні частоти охоплює точку з координатами (- 1, j=0).
ЛАЧХ розімкнутої системи має вигляд:
Малюнок 5 - ЛАЧХ розімкнутої САУ відповідно до варіанта №4
З представленої на Малюнку 5 ЛАЧХ можна зробити висновок, що система нестійка, тому частота автоколивань менше частоти зрізу.
2. Визначення передавальних функцій
. 1 Разомкнутая система
Структурна схема в відповідності з варіантом завдання представлена ??на Малюнку 6.
Малюнок 6 - Структурна схема САУ відповідно до варіанта №4
Перетворимо послідовне з'єднання ланок і, паралельні ланки і (Малюнок 7).
,
.
Малюнок 7 - Структурна схема САУ з перетвореннями ланок і
Перетворимо схему шляхом перенесення суматора в початок, також перетворимо зворотний зв'язок (Малюнок 8).
,,.
Малюнок 8 - Структурна схема САУ з перенесеним сумматором
Перетворимо послідовні з'єднання ланок і, і, отримаємо ланки і відповідно (Малюнок 9).
,
.
Малюнок 9 - Структурна схема САУ з перетвореннями ланок і
Перетворимо замкнутий контур з динамічним ланкою, охоплений ООС, отримуємо ланка (Малюнок 10).
,
Малюнок 10 - Структурна схема САУ з перетвореннями ланок і
Перетворимо послідовне з'єднання ланок і, отримаємо ланка (Малюнок 11).
Малюнок 11 - Структурна схема САУ з перетвореннями ланок і
Перетворимо замкнутий контур з динам...
