Материал: 00338

Методический пример:

>> w=tf([1 2],[1 2 2])

Transfer function:

s + 2

——————

s^2 + 2 s + 2

>> w1=tf([1 2 3],[1 2 2])

Transfer function:

s^2 + 2 s + 3

——————

s^2 + 2 s + 2

>> w2=series(w,w1)

Transfer function:

s^3 + 4 s^2 + 7 s + 6

——————————————

s^4 + 4 s^3 + 8 s^2 + 8 s + 4

>> w3=parallel(w,w1)

Transfer function:

s^4 + 5 s^3 + 13 s^2 + 16 s + 10

————————————————

s^4 + 4 s^3 + 8 s^2 + 8 s + 4

>> w4=feedback(w,w1)

Transfer function:

s^3 + 4 s^2 + 6 s + 4

————————————————

s^4 + 5 s^3 + 12 s^2 + 15 s + 10

Контрольные вопросы к защите

1. Что такое

• последовательное соединение

• параллельное содинение

• обратная связь

• отрицательная обратная связь

• положительная обратная связь

2. Чем отличается положительная и отрицательная ОС?

3. Для чего необходимо преобразование структурных схем?

4. Какие возможности предоставляет модуль LTIViewer?

 Таблица 4

Варианты структуры сау

№ варианта	Исходная схема
1,6, 11,16, 21,26	W3 W1 W2 + _ + _ y u
2,7, 12,17, 22,27	W3 W1 u y W2 + + + _ _
3,8, 13,18, 23	W1 W3 W2 u y _ _ + + + +
4,9 14,19, 24	W1 W3 W2 _ _ + + + + y u
5,10, 15,20, 25	W1 W3 W2 _ _ + + + + y u

Лабораторная работа № 5 Исследование качества процессов регулирования статистической системы

Цель работы: Экспериментальное исследование показателей качества линейных систем.

Задание на лабораторную работу

С помощью пакета MatLab Simulink необходимо

• построить статическую систему (структурная схема показана на рис.5.1).Значения коэффициентов k2 и Т определены в лабораторной работе №1,значение k1 необходимо выбрать самим. Исследовать системы необходимо с различными W2, значения которых заданы в таблице5.

• исследовать каждую систему в замкнутом и разомкнутом состоянии

• определить влияние коэффициентов, входящих в описание каждого звена на параметры переходного процесса.

• определить ошибку системы в установившемся режиме и добротность системы при изменении

1. коэффициентов передачи k1,k2(пределы изменений необходимо установить самостоятельно)

2. постоянной времени Т (пределы изменений необходимо установить самостоятельно)

• исследовать процессы реакции, ошибки системы при линейно изменяющемся воздействии, и синусоидальном воздействии.

Рис.5.1

Статическая система

Требование к оформлению отчета

Отчет оформляется в соответствии с требованиями, предъявляемыми к оформлению лабораторных работ в вузе, и должен содержать титульный лист, формулировку цели работы, постановку задачи в соответствии с вариантом задания, результаты работы, выводы.

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

• передаточные функции и схемы моделирования исследуемых звеньев;

• экспериментально полученные характеристики при вариации параметров каждой системы;

• выводы, обобщающие проделанные эксперименты по каждой системе.

Последовательность выполнения работы

Для выполнения лабораторной работы используется пакет Simulink.

В SimulinkMatLab ПФ можно описать с помощью блока Transfer fcn в разделе библиотеки Continuous. Для подачи типовых воздей­ствий надо использовать блоки из раздела Sources.

Таким образом, выполнение лабораторной работы состоит из следующих шагов:

1. Изучите теоретические сведения.

2. Запустите систему MATLAB.

3. Соберите разомкнутую статическую систему, используя навыки, полученные при выполнении лабораторной работы №1.

4. Подать на вход разомкнутой системы единичный сигнал(1).

5. Сохранить в отчет осциллограмму воздействия и реакции.

6. Измерить величину ошибки и добротности в установившимся режиме.

7. Повторить пункты 5-6 при изменении коэффициента передачи k1, k2, при изменении постоянной времени T.

8. Замкнуть систему .Повторить исследование переходной характеристики .Измерить установившееся значение ошибки и сравнить результат с аналогичным в п.6.

9. Повторить пункты 5-6 при изменении коэффициента передачи k1, k2,k3, при изменении постоянной времени T.

10. Повторить исследования п.5-9 при подачи на вход системы линейно-возрастающего воздействия (Ramp).

11. Повторить исследования п.5-9 при подачи на вход системы синусоидального воздействия (Sin).

12. Проведите анализ полученных характеристик, сделайте выводы.

13. Если система неустойчива, то необходимо добиться устойчивой работы. Сохранить результаты в отчет.

14. Ответьте на контрольные вопросы.

15. Оформите отчет.

Отчет оформляется в соответствии с требованиями, предъявляемыми к оформлению лабораторных работ в вузе, и должен содержать титульный лист, формулировку цели работы, постановку задачи в соответствии с вариантом задания, результаты работы, выводы.

Контрольные вопросы к защите

1. К какой разновидности по принципу управления относится исследуемая автоматическая система?

2. Что такое сигналы воздействия и возмущения?

3. Какими передаточными функциями принято описывать системы радиоавтоматики? Каков их физический смысл и назначение?

4. Какими оценками характеризуют качество переходного процесса в схеме?

5. Что такое добротность системы по положению, по скорости? Как получить эти величины в эксперименте?

6. Как и какими источниками определяется ошибка слежения системы?

7. Каким образом зависит ошибка от воздействующего на систему сигнала?

8. Что такое ошибка системы в установившемся режиме?

9. Какой смысл вкладывается в понятия «ошибка по положению», «ошибка по скорости», «ошибка по ускорению»?

10. Как определить вклад в ошибку регулирования системы возмущения?

11. Что такое коэффициенты ошибок системы?

12. Как их применить при анализе точности системы?

Методический пример

1. Соберем статическую систему (см. рис. 5.2)

2. Сохраним осциллограмму воздействия и реакции при изменении коэффициентов.

3. Измерим величину ошибки в установившемся режиме.

Рис.5.2

Начальные условия k1=1; k2=1;Т=1

При Т= 0,1;1;1,5

При k2=0,1;0,5;5;

П ри k1=1;2; 10;

4. Замкнем систему (см..рис.5.2) при тех же начальных условиях и повторим исследование переходной характеристики.

Рис.5.2

П ри Т = 0,1;0,5;1,5

При k2=0,1;0,5;5;