Файл: Отчет по лабораторной работе 7 Анализ точности систем управления.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Отчет по практике

Дисциплина: Не указана

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.

  1. Исследуем систему с астатизмом нулевого порядка

Исходные данные:

Передаточная функция:

Параметры постоянного сигнала воздействия:



Общий коэффициент усиления разомкнутой системы:

    1. 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

    1. 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

  1. Исследование системы с астатизмом первого порядка

Исходные данные:



Параметры постоянного сигнала воздействия:



Характеристики квадратично нарастающего задающего воздействия:

    1. 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

    1. 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

    1. 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

  1. Исследование влияния внешних возмущений.

Исходные данные:

Передаточная функция:

:



    1. В соответствии с вариантом задания собираем схему моделирования



Рис 3.1. Схема моделирования возмущенной системы

    1. Определим предельное значение установившейся ошибки при

f1(t) = 1;

f2(t) = 0;

g(t) = 1;





Рис 3.2. Результаты моделирования

    1. Определим предельное значение установившейся ошибки при


f1(t) = 0;

f2(t) = 0.5;

g(t) = 1;





Рис 3.3. Результаты моделирования

  1. 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