Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебное пособие 800455

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
01.05.2022
Размер:
2.92 Mб
Скачать

 

Kp

s

Transfer Fcn4

 

Scope2

Kd

+Tm.s+1

Fcn

Scope

Ta*Tm.s

Transfer

 

 

2

 

 

 

 

Широтноимпульсный

модулятор

SHIM

 

 

 

 

 

SHIM

Scope1

Kpu

 

Gain

 

 

 

 

 

Ramp

 

Рис. 43. Структурная схема ДАС перемещения с широтноимпульсным модулятором

101

5.2. Определить максимальное значение коэффициента передачи предварительного усилителя Кпумак. для непрерывной системы на границе устойчивости.

Используется расположение корней характеристического уравнения замкнутой системы (полюса р) и переходная характеристика (ПХ) замкнутой системы.

5.3. Изменяя период дискретности То (5-7) раз (при постоянстве амплитуды входного сигнала Uвх), определить относительную величину пульсации выходного сигнала Δh/hуст.

5.4. Определить минимальное значения периода следования импульсов То ШИМ для устойчивой АС, то есть наличия непрерывной переходной характеристики h(t).

5.5. Определить максимальное значение периода следования импульсов То ШИМ для пульсации переходной характеристики ДАС Δh/hуст → 0.

5.6.Изменяя амплитуду входного сигнала Uвх широтноимпульсного модулятора не менее 5-7 раз (при постоянстве периода дискретности То) определить пульсации выходного сигнала Δh/hуст ДАС.

5.7.Подобрать значение периода То и амплитуды входного сигнала Uвх ШИМ для получения непрерывной переходной характеристики ДАС с заданной величиной пульсаций выходного сигнала Δh/hуст.

6. Построить график зависимости величины пульсаций Δh/hуст выходного сигнала ДАС от периода дискретности То (при фиксированном значении входного сигнала Uвх и значении выходного сигнала Uвых) ШИМ. Указать минимальное и максимальное значение периода дискретности To.

7. Построить график зависимости величины пульсаций

Δh/hуст выходного сигнала ДАС от входного сигнала Uвх (при фиксированном значении периода То и значении выходного сигнала Uвых) широтно-импульсного модулятора.

8. Сделать выводы о влиянии периода То и входного сигнала Uвх широтно-импульсного модулятора ДАС на пульсации выходного сигнала Δh/hуст.

102

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Частотно-импульсная модуляция.

2.Амплитудно-импульсная модуляция.

3.Широтно-импульсная модуляция.

4.Схема импульсного управления двигателем.

5.Схема широтно-импульсного модулятора.

6.Математическое описание импульсного элемента.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для технических систем представлен анализ динамических и статических характеристик, отражающий современные подходы к проектированию систем автоматического регулирования скорости.

Используемый теоретический материал приводится для получения математического описания и математических моделей элементов электромеханической системы

Исследуются передаточные функции типовых динамических звеньев на основе электронных схем.

Описываются структурные схемы на основе типовых динамических звеньев и исследуются параметры качества регулирования по переходным характеристикам.

Исследуются методы определения составляющих ошибок в АС.

Исследуются структурные схемы с последовательным корректирующим устройством и ПИД – регулятором, позволяющие изменить параметры переходных характеристик.

Анализируется векторно-матричное описание системы и использование модального регулятора для достижения заданных показателей качества регулирования следящей системы.

Исследуется устойчивость ДАС с заданными характеристиками ШИМ модулятора.

103

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Харченко А.П. Теория автоматического управления [Текст] : учеб. пособие / А.П. Харченко, В.В. Кольцова, О.В. Белоусова. – Воронеж: НОУВПО «Международный институт компьютерных технологий», 2009. – 100 с.

2. Теория автоматического управления: методы исследования автоматических систем в среде Matlab [Текст] : учеб. пособие / А.П. Харченко, Ю.С. Слепокуров, В.В. Кольцова, О.В. Белоусова. – Воронеж: ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2012. – 201 с.

3. Методические указания к выполнению лабораторных работ № 1 – 4 по дисциплине «Теория автоматического управления» для студентов направления 221000.62 «Ме-

хатроника и

робототехника», профиль «Промышленная и

специальная

робототехника», очной формы обучения /

Сост. А.П. Харченко, Ю.С. Слепокуров, В.В. Кольцова. – Воронеж, 2012. – 24 с.

4. Методические указания к выполнению лаборатор-

ных работ № 5 – 8 по дисциплине Теория

автоматического

управления» для студентов направления

221000.62 «Ме-

хатроника и робототехника» (профиль «Промышленная и

спе-

циальная робототехника») очной формы

обучения /

Сост.

А.П. Харченко, Ю.С. Слепокуров. – Воронеж, 2013. – 30 с.

5. Методические указания к выполнению лабораторных работ № 9 – 13 по дисциплине «Теория автоматического управления» для студентов направления 221000.62 «Мехатроника и робототехника» (профиль «Промышленная и специальная робототехника») очной формы обучения / Сост. А.П. Харченко, Ю.С. Слепокуров. – Воронеж, 2013. – 33 с.

104

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ......................................................................

3

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1. ИССЛЕДОВАНИЕ

 

ТИПОВЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ ЗВЕНЬЕВ........................

4

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2. ИССЛЕДОВАНИЕ

 

МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДВИГАТЕЛЯ

 

ПОСТОЯННОГО ТОКА........................................................

10

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3. ИССЛЕДОВАНИЕ

 

ОДНОКОНТУРНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО

 

УПРАВЛЕНИЯ.......................................................................

20

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4. ИССЛЕДОВАНИЕ

 

УСТОЙЧИВОСТИ ОДНОКОНТУРНОЙ САУ...................

26

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5. ИССЛЕДОВАНИЕ

 

ПАРАМЕТРОВ КАЧЕСТВА РЕГУЛИРОВАНИЯ

 

ОДНОКОНТУРНОЙ САУ.....................................................

31

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6. ИССЛЕДОВАНИЕ

 

ТОЧНОСТИ САУ....................................................................

37

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7. ИССЛЕДОВАНИЕ

 

КОМПЕНСАЦИИ ВОЗМУЩЕНИЯ В

 

АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ........................................

46

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8. ИССЛЕДОВАНИЕ

 

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ 55

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9. ИССЛЕДОВАНИЕ

 

АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПОДЧИНЕННОГО

 

РЕГУЛИРОВАНИЯ................................................................

62

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10. СТАТИЧЕСКАЯ

 

АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА С

 

ПИД-РЕГУЛЯТОРОМ................................................................

67

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11.ВЫБОР

 

КОРРЕКТИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА НА ОСНОВЕ

 

ЖЛАЧХ.....................................................................................

74

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 12. ИССЛЕДОВАНИЕ

 

АДЕКВАТНЫХ МОДЕЛЕЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

 

СИСТЕМЫ................................................................................

81

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13. ИССЛЕДОВАНИЕ

 

105

АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ С МОДАЛЬНЫМ

 

РЕГУЛЯТОРОМ.......................................................................

85

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 14. ИССЛЕДОВАНИЕ

 

АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ С

 

ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ...................

93

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.................................................................

102

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.............................

103

106

Учебное издание

Харченко Александр Петрович Слепокуров Юрий Сергеевич Белоусова Олеся Владимировна Свирский Игорь Юрьевич

ТЕОРИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ.

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ В СРЕДЕ MATLAB

Подписано в печать 24.05.2018.

Формат 60x84 1/16. Бумага для множительных аппаратов. Усл. печ. л. 6,7. Тираж 350. Заказ № 98.

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»

394026, Воронеж, Московский проспект, 14

Участок оперативной полиграфии ВГТУ 394026, Воронеж, Московский проспект, 14

107