Порядок выполнения работы

Задание к работе

1.Оценить устойчивость и качество системы автоматического регулирования (САР), модель которой содержит контур прямой связи, состоящий из объекта регулирования и пропорционального регулятора и контур единичной обратной связи (рис.2).

Рис.2. Исследуемая система с П - регулятором

Рис.3. исследуемая система с пропорционально – интегральным

регулятором

Рис.4. Два варианта реализации дифференциального регулятора

(Д-регулятора) средствами программы VisSim

Рис.5. исследуемая система с ПИД – регулятором в контуре регулирования

рис.5. Исследуемая система с ПИД-регулятором в контуре регулирования

1. Составить схему рис. 1 в среде VisSim:

2. Вынести на рабочее пространство:

- генератор ступенчатого воздействия (step);

- сумматор (Blocks > Arithmetic > Summing Junction), поменять знак суммирования у нижнего входа сумматора на отрицательный (подведя курсор, елкнуть правой кнопкой мыши);

- три линейных блока (transfer Function), задать значения параметров;

- усилитель (Blocks -» Arithmetic -> gain). Повернуть усилитель в

противоположную сторону (выделить его, Edit —> Rotate 180°);

- осциллограф (plot);

- установить шрифт View —»Font —> Кириллица(полужирный).

3. Соединить все блоки в соответствии с рис.1. Установить значения параметров блоков.

4. Запустить на счет. Подобрать значения времени развертки осциллографа для полного представления переходного процесса. Утойчива ли система? Почему?

5. Определить запасы устойчивости САР по амплитуде и фазе. Построить ЛАЧХ и ЛФЧХ:

В соответствии с критерием Найквиста ЛАЧХ и ЛФЧХ должны быть построены для разомкнутого контура:

- разомкнуть контур. Отсоединить выход усилителя в обратной связи от нижнего входа сумматора. Подключить осциллограф к выходу усилителя;

- выделить блоки контура;

- Analyze > Frequency Response. Появятся графики ЛАЧХ и ЛФЧХ. Растянуть их и убедиться, что диапазон частот достаточен, в противном случае, меняя пределы графика, добиться нужных значений: Analyze > Frequency Range.

Примечание: после изменения пределов сетки координат следует вновь построить ЛАЧХ и ЛФЧХ. ЛАЧХ и ЛФЧХне изменяются при изменении параметров графиков или звеньев, не сохраняются при сохранении диаграммы, поэтому их каждый раз приходится строить заново.

6. Оформить графики, растянуть, ввести сетки координат, амплитудную характеристику представить в децибелах, на ЛФЧХ установить предел по вертикали -270 ^о, ввести фиксированное число делений сетки и установить для вертикальной оси это значение в 6 или 9, ввести подписи.

7. Определить запасы устойчивости:

- по амплитуде L- это расстояние в децибелах от оси частот до ЛАЧХ на частоте wp, на которой ЛФЧХ пересекает уровень -180°;

- по фазе f. Это расстояние от ЛФЧХдо уровня -180° на частоте среза w_ср, когда ЛАЧХ пересекает ось частот.

8. Изменяя общий коэффициент усиления контура посредством увеличения и уменьшения коэффициента усиления первого звена, изучить, как это сказывается на степени устойчивости системы. Контроль осуществлять по переходной характеристике.

9. Скорректировать САР. Определить оптимальное значение коэффициента усиления контура, при котором запасы по фазе и амплитуде войдут в рекомендуемые диапазоны (см. выше). Установить это значение усиления и построить переходную характеристику оптимизированной САР, а также ЛАЧХ и ЛФЧХ.

10. Оформить диаграмму, предъявить ее преподавателю, сохранить в своей папке.

11. Построить области устойчивости системы рис1. по коэффициенту усиления контура к= к 1´ к 2´ к 3.

12. Принять к 2 =1, к 3= 1, Т 1=1.

Значение к 1 выбрать из таблицы 2.

Объединить выделенные элементы в один блок:
Edit > Create Compound Block, подписать название блока.

Дата добавления: 2017-02-01