Файл: Руководство к лабораторным работам по дисциплине Теория управления для студентов по направлению Т. 02 Автоматика и управление в технических системах.doc

^{Таблица 6}

№	k1	k2	k3	k4	k5	T1	T2
1	4	5	8,9	4,2	6,67	0,9	0,48
2	9	3,8	5,54	6,12	90	0,72	0,8
3	0,2	8,56	13	3,79	8	0,6	0,84
4	3,4	6,7	3	8,67	1,7	0,96	0,1
5	9,1	0,9	2,2	4,4	2,8	0,3	0,13
6	3,7	6,4	5,5	9,9	10	0,26	0,2
7	5	0,5	1,2	4,7	8,3	0,5	0,39
8	5,9	1,1	6,3	3	1,9	0,42	0,4
9	3	2,3	53	0,5	19	0,7	0,55
10	1,8	3,4	2,7	5,6	4,2	0,68	0,15
11	17,2	8,3	1,4	0,6	2,5	0,45	0,71
12	6,8	3,9	4,7	5,3	1,2	0,84	0,75
13	76	5,7	0,9	1,3	2,8	0,17	0,97
14	4,9	1,7	3,4	2,6	6,8	0,11	0,34
15	1,5	3,8	2,4	4,9	5,3	0,51	0,22
16	2,9	3,5	4,8	6,3	1,3	0,44	0,68
17	4,4	5,9	2,5	6,8	7,3	0,85	0,33
18	3,9	6,4	2,8	4,5	5,7	0,55	0,12
19	0,7	1,3	8,4	57	6,5	0,24	0,77
20	7,5	1,8	5,4	2,7	3,3	0,66	0,36

---

1>

---

Контрольные вопросы

1. 
   ^{Сформулируйте необходимые и достаточные условия устойчи­вости линейной динамической системы.}
   
2. 
   ^{Какие Вы знаете критерии устойчивости?}
   
3. 
   ^{Сформулируйте критерий устойчивости Михайлова.}
   
4. 
   ^{Сформулируйте критерий устойчивости Рауса-Гурвица.}
   
5. 
   ^{В чем сущность критерия Найквиста? Какие Вам известны фор­мулировки этого критерия? Сформулируйте логарифмический аналог кри­терия Найквиста для устойчивой разомкнутой системы?}
   
6. 
   ^{Как определяются запасы устойчивости по амплитуде и фазе?}
   
7. 
   ^{Какая система называется условно устойчивой? Чем она отли­чается от абсолютно устойчивой?}
   

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 7

Оценка качества по переходному процессу
Цель работы: укрепить теоретические знания и овладеть практическими навыками, необходимые для определения качества по переходному процессу.
Краткие теоретические сведения: при исследовании систем автоматического регулирования приходится решать задачу обеспечения требуемых показателей качества по переходному процессу: быстродействия, колебательности, перерегулирования, характеризующих точность и плавность протекания процесса.

Показатели качества, определяемые непосредственно по кривой переходного процесса, называют прямыми оценками качества. Кривая переходного процесса может быть получена теоретически и экспериментально.

Переходный процесс в системе зависит не только от свойств САУ, но и от характера внешнего воздействия, которое в общем случае может быть сложной функцией времени. Поведение системы рассматривают при следующих типовых воздействиях: единичной ступенчатой функции 1(t), импульсной (t) и гармонической функций. Прямые оценки качества получают по кривой переходной характеристики h(t), т. е. при воздействии единичной ступенчатой функции



и нулевых начальных условиях.

Эту характеристику можно построить для выходной величины или для отклонения ε_св(t) (рис. 28, а и б). К прямым оценкам качества относят:

1. Время регулирования t_p – минимальное время, по истечении которого регулируемая величина будет оставаться близкой к установившемуся значению с заданной точностью

---

|ε_св(t)| Δ при t t_p

или



где  - постоянная величина, значение которой нужно оговаривать (задается величина  в процентах от установившегося значения выходной величины h_уст).


Рис.28
2. Перерегулирование  - максимальное отклонение переходной характеристики от установившегося значения выходной величины, выраженное в относительных единицах или процентах:



где h_max1 - значение первого максимума, или



Допустимое значение перерегулирования в каждом конкретном случае будет подсказано опытом эксплуатации системы, обычно =10 30 %, но в некоторых случаях допускается и до 70 %. Иногда перерегулирование недопустимо совсем.

3. Частоту колебаний w=2/Т, где Т - период колебаний для колебательных переходных характеристик.

4. Число колебаний n, которое имеет переходная характеристика h(t) или _св(t) за время регулирования (t_р).

При проектировании систем чаще всего допускают n=1 2, а иногда и до 3 4, но в некоторых случаях колебания в системе недопустимы.

5. Время достижения первого максимума t_max.

6. Время нарастания переходного процесса t_н абсциссу первой точки пересечения кривой переходной характеристики h(t) с уровнем установившегося значения h_уст или кривой отклонения _св(t) с осью абсцисс.

7. Декремент затухания , равный отношению модулей двух смежных перерегулирований:

.

Задание и порядок выполнения лабораторной работы

---

1. С помощью заданной передаточной функции постройте переходной процесс. Варианты указаны в табл.7.

2. По полученному графику определите все прямые показатели качества.

3. Сделайте выводы по результатам.
Таблица 7

№	Т1	Т2	k	№	Т1	Т2	k
1	0.45	1.0	4	11	0.51	0.11	0.2
2	0.56	0.93	5	12	0.35	1.0	8.56
3	0.89	0.57	89	13	0.13	0.013	13
4	0.65	0.3	4.2	14	0.46	0.19	3.79
5	0.7	0.67	6.67	15	0.2	0.01	8
6	0.98	0.23	9	16	0.54	0.91	3.4
7	1.0	0.86	3.8	17	1.0	0.63	6.7
8	0.34	0.28	5.54	18	0.3	0.44	3
9	0.39	0.83	6.12	19	0.96	0.99	8.67
10	0.99	0.92	90	20	0.5	1.0	3.4

Контрольные вопросы

1. 
   Почему исследуемые в этой работе показатели качества называются прямыми?
   
2. 
   Дайте определение следующим понятиям:
   

• 
  время регулирование;
  
• 
  перерегулирование;
  
• 
  частота колебаний;
  
• 
  число колебаний;
  
• 
  достижение первого максимума;
  
• 
  время нарастания переходного процесса;
  
• 
  декремент затухания.
  

---