Входной и выходной сигналы при пилообразномвходном воздействии

Лабораторная работа №4

Исследование устойчивости линейных систем автоматического регулирования при различных входных воздействиях

Цель работы:изучение свойств устойчивости линейных систем радиоавтоматики (ЛСРА) методами модельного эксперимента, получение навыков расчета параметров ЛСРА по условию обеспечения устойчивости и желаемых динамических характеристик при различных входных воздействиях.

 

Методические указания

Предмет исследования представлен структурной схемой на рис.1, которая содержит в прямой цепи параллельно соединенные инерционное и усилительное звенья и охваченные жесткой отрицательной обратной связью последовательно соединенные интегрирующее и инерционное звенья. Общая обратная связь системы – жесткая, отрицательная, с единичным коэффициентом усиления. Выходным параметром системы является сигнал у₃, входным управляющий сигнал – х_в. Вычислитель данной ЛСРА определяет ошибку стабилизации e = х - у₃. Назначение системы состоит в том, чтобы обеспечивать устойчивость переходных процессов и возможно более точное воспроизведение выходным сигналом задаваемых извне изменений входного сигнала.

 

 

Рисунок 1. Схема исследуемой АС.

Выполнение работы

Исходные параметры:

K1=0,8; K2=0,75;K3=1,6;K4=8,3;K5=4,3;K6=1,5;T=0,2.

 

Входной и выходной сигналы при входном ступенчатом воздействии

Рисунок 2. Осциллограмма входного сигнала.

 

Рисунок 3. Осциллограмма выходного сигнала.

По графику видно, что система приходит в установившееся состояние через некоторый промежуток времени.

 

Входной и выходной сигналы при синусоидальном входном воздействии

Рисунок 4. Осциллограмма входного сигнала.

Рисунок 5. Осциллограмма выходного сигнала.

По графику видно, что система не приходит в установившийся режим.

 

Увеличим частоту и коэффициент К6:

Рисунок 6. Осциллограмма выходного сигнала системы в установившемся режиме.

С увеличением частоты(f=2рад/сек) и коэффициента К6=2 ухудшается точность, уменьшается амплитуда выходного сигнала. Коэффициент К6 влияет на амплитуду.

Входной и выходной сигналы при прямоугольномвходном воздействии

Рисунок 9. Осциллограмма входного сигнала.

 

Рисунок 10. Осциллограмма выходного сигнала.

По графику видно, что система не приходит в установившийся режим.

 

При прямоугольном входном воздействии система приходит с погрешностью 5% в установившееся состояние в том случае, если она имеет следующие параметры: K1=0.1; K2=0.3; K3=0.01; K4=0.01; K5=0.5; K6=10; T1=1, Т2=15.

Рисунок 11. Осциллограмма выходного сигнала системы в установившемся режиме.

Входной и выходной сигналы при пилообразномвходном воздействии

Рисунок 12. Осциллограмма входного сигнала.

Рисунок 13. Осциллограмма выходного сигнала.

По графику видно, что система не приходит в установившийся режим.

 

При пилообразном входном воздействии система приходит с погрешностью 5% в установившееся состояние в том случае, если она имеет следующие параметры: K1=0.07; K2=0.2; K3=0.01; K4=0.01; K5=0.3; K6=12; T1=1, Т2=17.

Рисунок 14. Осциллограмма выходного сигнала системы в установившемся режиме.

 

 

Вывод по работе:в ходе выполнения лабораторной работы были изучены свойства устойчивости линейных систем радиоавтоматики (ЛСРА) методами модельного эксперимента, получение навыков расчета параметров ЛСРА по условию обеспечения устойчивости и желаемых динамических характеристик при различных входных воздействиях.Исходя из результатов проведенных экспериментов можно сделать вывод, что система приходит в установившийся режим только при ступенчатом воздействии.

Список литературы:

1. Коновалов Г.В. Радиоавтоматика. Учебник для ВУЗов. – М.: Радиотехника, 2003., с. 72-85.

2. Вагапов В.Б., Кривицкий Б.К. Основы автоматики радиоэлектронного оборудования. – Киев: КВВАИУ, 1983., с.95-104.