Файл: Отчет по лабораторной работе 7 Анализ точности систем управления.docx
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 96
Скачиваний: 8
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИТМО»
Отчет
по лабораторной работе №7 «Анализ точности систем управления»
по дисциплине «Теория автоматического управления»
Авторы: Есаулов Лев
Титова Екатерина
Факультет: СУиР
Группа: R33812
Преподаватель: Чепинский С.А
Вариант: 10
Санкт-Петербург, 2023
Цель работы. Исследование точностных свойств систем управления.
Порядок выполнения работы.
-
Исследуем систему с астатизмом нулевого порядка
Исходные данные:
Передаточная функция:
Параметры постоянного сигнала воздействия:
Общий коэффициент усиления разомкнутой системы:
-
Исследование стационарного режима работы: .
Моделируем замкнутую систему и получаем переходные процессы для трех различных значений коэффициента k и определяем предельное значение установившейся ошибки :
Рис 1.1. Схема моделирования системы с астатизмом нулевого порядка в стационарном режиме работы
При k = 1:
Рис 1.2 Результат моделирования при k = 1
При k = 5:
Рис 1.3 Результат моделирования при k = 5
При k = 10:
Рис 1.4 Результат моделирования при k = 10
-
Исследование режима движения с постоянной скоростью: .
Моделируем замкнутую систему и получаем переходные процессы для трех различных значений коэффициента k:
Рис 1.5. Схема моделирования системы с астатизмом нулевого порядка с режимом движения с постоянной скоростью
Рис 1.6. Результат моделирования при k = 1
Рис 1.7. Результат моделирования при k = 5
Рис 1.8. Результат моделирования при k = 10
-
Исследование системы с астатизмом первого порядка
Исходные данные:
Параметры постоянного сигнала воздействия:
Характеристики квадратично нарастающего задающего воздействия:
-
Исследование стационарного режима работы: .
Получаем переходные процессы для различных значений коэффициента и Определяем предельное значение установившейся ошибки :
Рисунок 2.1 Схема моделирования системы с астатизмом первого порядка в стационарном режиме работы
Рис 2.2. Результат моделирования при k = 1
Рис 2.3. Результат моделирования при k = 5
Рис 2.4. Результат моделирования при k = 10
-
Исследование режима движения с постоянной скоростью: .
Определяем предельное значение установившейся ошибки для различных значений коэффициента :
Рис 2.5. Схема моделирования системы с астатизмом первого порядка с режимом движения с постоянной скоростью
При k = 1:
Рис 2.6. Результат моделирования при k = 1
При k = 5:
Рис 2.7. Результат моделирования при k = 5
При k = 10:
Рис 2.8. Результат моделирования при k = 10
-
Исследование режима движения с постоянным ускорением :
Рис 2.9. Схема моделирования системы с астатизмом первого порядка с режимом движения с постоянным ускорением
Рис 2.10. Результат моделирования при k = 1
Рис 2.11. Результат моделирования при k = 5
Рис 2.12. Результат моделирования при k = 10
-
Исследование влияния внешних возмущений.
Исходные данные:
Передаточная функция:
:
-
В соответствии с вариантом задания собираем схему моделирования
Рис 3.1. Схема моделирования возмущенной системы
-
Определим предельное значение установившейся ошибки при
f1(t) = 1;
f2(t) = 0;
g(t) = 1;
Рис 3.2. Результаты моделирования
-
Определим предельное значение установившейся ошибки при
f1(t) = 0;
f2(t) = 0.5;
g(t) = 1;
Рис 3.3. Результаты моделирования
-
Исследование установившейся ошибки при произвольном входном воздействии.
Задающее воздействие:
Передаточная функция:
Моделируем замкнутую систему с регулятором :
Рис 4.1. Схема моделирования системы
Рис 4.2 Результаты моделирования
Получаем приближенное аналитическое выражение для , сохранив в ряде Тейлора три первых члена:
Вывод: По графикам моделирования системы с астатизмом нулевого порядка мы можем увидеть, что значение установившейся ошибки уменьшается с увеличением коэффициента k регулятора в стационарном режиме работы. В режиме движения с постоянной скоростью график ошибки при более высоких значениях коэффициента k регулятора лежит ближе к нулевой оси. По графикам моделирования системы с астатизмом первого порядка мы видим, что значение установившейся ошибки равно 0 при любых значениях коэффициента k регулятора в стационарном режиме работы. В режиме движения с постоянной скоростью значение установившейся ошибки всегда равно V/k. В режиме движения с постоянным ускорением график ошибки при более высоких значениях коэффициента k регулятора лежит ближе к нулевой оси. По графикам моделирования возмущённой системы видно, что при отсутствии возмущения f