 |
Контрольные вопросы. Лабораторная работа № 3. Динамические характеристики элементов САР. Теоретическое введение
|
|
|
|
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Дать определение статической системе регулирования.
2. Дать определение статизму системы.
3. Дать определение астатической системе регулирования.
4. Почему в статической системе принципиально невозможно выполнение условия U𝜹 =0?
5. Что такое астатическое звено САР?
6. Что такое статизм объекта?
7. Что следует предпринять для повышения точности системы стабилизации?
8. Что такое напряжение трогания двигателя Uтр? Как найти Uтр, приведенное ко входу двигателя.
9. Что произойдет с регулируемой величиной ω при изменении
коэффициента передачи УР, УМ.
10. Что произойдет с регулируемой величиной ω при изменении
коэффициента передачи ДС.
Лабораторная работа № 3
Динамические характеристики элементов САР
Теоретическое введение
В динамике каждое звено можно характеризовать передаточной функцией W(p) или комплексным коэффициентом передачи W(jw).
Проанализируем звенья рассматриваемой системы стабилизации скорости вращения вала двигателя.
§ Усилитель рассогласования УР и усилитель мощности УМ. Благодаря наличию выходных фильтров, можно считать инерционными звеньями первого порядка.
§ Двигатель ДВ. Также является инерционным звеном, так как входная величина – напряжение питания, подаваемое на якорную обмотку двигателя, а выходная величина – скорость вращения вала двигателя.
Итак, передаточные функции этих звеньев имеют следующий вид:
;
; (17)
|
|
|
.
где К1, К4, К5 – коэффициенты передачи звеньев, в установившемся режиме (см. ЛР №1), Тур, Тум, Тдв – постоянные времени, соответственно, усилителя рассогласования, усилителя мощности, двигателя.
§ Интегратор. Представляет собой идеальное интегрирующее звено и имеет передаточную функцию
(18)
Все остальные элементы системы считаются пропорциональными звеньями с коэффициентами передачи, равными тем значениям, которые были получены в лабораторной работе № 1.
Таким образом, в динамике структурная схема статической системы стабилизации скорости вращения вала двигателя будет иметь вид, приведенный на рис. 13.
Рисунок 13
§ Структурная схема астатической системы стабилизации скорости вращения вала двигателя отличается введением в прямой тракт схемы интегрирующего звена.
§ Структурная схема статической системы стабилизации напряжения генератора приведена на рис. 14. Здесь К9 – коэффициент передачи устройства двигатель-генератор.
Рисунок 14
| § В астатической системе структура отличается от предыдущей введением в прямой тракт схемы интегрирующего звена. | |
Рисунок 15
| Постоянная времени инерционного звена первого порядка может быть определена по его переходной характеристике. Если на вход инерционного звена подать единичное ступенчатое воздействие, то график переходной функции звена будет иметь вид, как на рис. 15. Постоянную времени инерцион-ного звена можно определить по данному графику с помощью метода 0, 63 К. |
|
| Рисунок 16 |
График переходного процесса интегрирующего звена представлен на рис. 16.
При неединичном входном воздействии Uвх постоянная времени интегратора может быть определена из выражения . 
(19)
|
|
|
Для анализа частотных свойств рассматриваемых инерционных звеньев используется амплитудно-частотная характеристика А( 
), которая определяет изменение амплитуды выходного сигнала по отношению к амплитуде входного гармонического сигнала при изменении частоты от 0 до 
. АЧХ инерционного звена имеет вид представленный на рис. 17.
С целью удобства анализа звеньев используют частотные характеристики построенные в логарифмическом масштабе (ЛЧХ).
Графики точной (2) и асимптотической (1) логарифмических амплитудно-частотных характеристик (ЛАЧХ) инерционного звена представлены на рис. 18.
 Рисунок 17
|  Рисунок 18
|
|
|
|
