Исследование динамических свойств моделей типовых звеньев систем автоматического управления

Сущность и порядок внедрения экспериментального метода построения частотных характеристик для сложного объекта автоматического регулирования, его особенности и расчеты. Применение аппаратных средств определения амплитудно-фазовых характеристик звеньев.

Отправить свою хорошую работу на сайт просто. Используйте форму, расположенную ниже.

Подобные документы

Исследование переходных процессов и анализ частотных характеристик элементарных звеньев радиотехнических цепей
Построение амплитудно-частотных и фазово-частотных характеристик элементарных звеньев радиотехнических цепей, последовательно и параллельно соединенных. Рассмотрение переходных процессов в цепях, спектральных преобразований и электрических фильтров.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 07.01.2011
2.

Анализ и синтез привода с электродвигателем постоянного тока
Моделирование системы автоматического управления - электродвигателя постоянного тока с параллельным возбуждением. Определение переходной, амплитудно-фазовой частотной и логарифмической характеристик. Построение полученных структурных одноконтурных схем.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 09.10.2011
3.

Расчет частотных и переходных характеристик линейных цепей
Анализ частотных и переходных характеристик электрических цепей. Расчет частотных характеристик электрической цепи и линейной цепи при импульсном воздействии. Комплексные функции частоты воздействия. Формирование и генерирование электрических импульсов.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 05.01.2011
4.

Расчет и оптимизация каскадной системы автоматического регулирования и автоматизированной системы управления технологическими процессами
Применение автоматизированных систем управления. Технический, экономический, экологический и социальные эффекты внедрения автоматизированной системы управления технологическими процессами. Дистанционное управление, сигнализация и оперативная связь.
курсовая работа [479,2 K], добавлен 11.04.2012
5.

Исследование непрерывных сигналов с помощью осциллографа
Изучение принципа работы универсального электронно-лучевого осциллографа. Получение и графическое изображение амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик делителя напряжения. Проведение градуировки генератора по частоте. Наблюдение фигур Лиссажа.
лабораторная работа [1,9 M], добавлен 13.11.2010
6.

Относительная скорость инерциальных систем
Сущность теории относительности. Инварианты и симметрии в физических теориях. Классификация явлений по их причинной обусловленности. Отображение характеристик реального процесса или характеристик материального объекта в систему отсчета наблюдателя.
статья [42,5 K], добавлен 19.09.2009
7.

Колебательный контур
Исследование последовательного и параллельного колебательного контура. Получение амплитудно-частотных и фазово-частотнх характеристик. Определение резонансной частоты. Добротности последовательного и параллельного контура, различия между их значениями.
лабораторная работа [277,5 K], добавлен 16.04.2009
8.

Разработка систем регулирования и оптимизация режимов насосных установок ОАО СЛДК
Обоснование реконструкции насосных установок. Определение мощности электродвигателей, выбор системы регулирования электропривода центробежного насоса, расчет характеристик. Экономическая эффективность установки частотных тиристорных преобразователей.
дипломная работа [12,8 M], добавлен 03.07.2011
9.

Изучение свойств P-N-перехода различными методами
Физика полупроводников. Примесная проводимость. Устройство и принцип действия полупроводниковых приборов. Способы экспериментального определения основных характеристик полупроводниковых приборов. Выпрямление тока. Стабилизация тока.
реферат [703,1 K], добавлен 09.03.2007
10.

Исследование релейно-контакторной схемы управления электроприводом с АД и динамическим торможением
Составление схемы управления АД, порядок выполнения его пуска и торможения. Определение эквивалентного тока торможения, критического скольжения и момента. Порядок построения механических характеристик исследуемого АД с к.з. ротором по данным расчетов.
лабораторная работа [401,5 K], добавлен 12.01.2010
11.

Исследование устойчивости и качества работы непрерывной системы автоматического регулирования
Определение передаточных функций разомкнутой системы автоматического регулирования и замкнутой системы по каналу задающего, возмущающего воздействий и по ошибке от задающего и возмущающего воздействий. Оценка устойчивости разомкнутой и замкнутой системы.
курсовая работа [276,6 K], добавлен 22.02.2012
12.

Исследование электромеханических свойств и характеристик электропривода с асинхронным двигателем
Расчет и построение механической характеристики АД по паспортным данным, сбор и исследование его электрической схемы. Расчет основных механических характеристик: номинального и критического скольжения, угловой частоты вращения, пускового момента.
лабораторная работа [26,4 K], добавлен 12.01.2010
13.

Исследование термодинамических функций малоразмерных наночастиц при использовании квантово-химических методов
Общая характеристика малоразмерных наночастиц (кластеров). Методы расчетного определения характеристик наночастиц. Описание программных средств. Расчет характеристик металлических кластеров: структура и запас энергии, термодинамические функции наночастиц.
курсовая работа [562,3 K], добавлен 06.05.2012
14.

Изучение статической и динамической устойчивости простейшей регулируемой системы
Построение круговой диаграммы и угловых характеристик начала и конца передачи при условии отсутствия у генератора автоматического регулирования возбуждения. Расчет пределов передаваемой мощности и коэффициентов запаса статической устойчивости системы.
курсовая работа [543,9 K], добавлен 02.03.2012
15.

Расчет устойчивости и качества работы системы автоматического регулирования напряжения синхронного генератора
Назначение системы автоматического регулирования (САР) и требования к ней. Математическая модель САР напряжения синхронного генератора, передаточные функции разомкнутой и замкнутой системы. Определение предельного коэффициента усиления системы.
курсовая работа [670,0 K], добавлен 09.03.2012
16.

Исследование характеристик двигателя постоянного тока независимого возбуждения
Статическая характеристика двигателя. Получение естественной электромеханической характеристики. Исследование статических и динамических характеристик в одномассовой электромеханической системе с двигателем постоянного тока независимого возбуждения.
контрольная работа [674,0 K], добавлен 12.05.2009
17.

Анализ систем автоматического управления
Математическая модель системы в пространстве состояния, её структурная схема и сигнальный граф объекта управления (ОУ). Эквивалентная схема ОУ. Передаточная функция формирующего фильтра, прямые и косвенные оценки качества ОУ по полученным зависимостям.
реферат [903,1 K], добавлен 11.03.2012
18.

Решение обратных задач динамики
Разработка математических методов и построенных на их основе алгоритмов синтеза законов управления. Обратные задачи динамики в теории автоматического управления. Применение спектрального метода для решения обратных задач динамики, характеристики функций.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 14.12.2009
19.

Автоматический регулятор Ползунова
История развития автоматического регулирования в промышленном производстве. Краткая биография И.И. Ползунова - русского изобретателя, создателя первой в России паровой машины. Характеристика и принцип действия автоматического регулятора Ползунова.
реферат [2,2 M], добавлен 28.04.2011
20.

Анализ пьезокерамического преобразователя
Сущность и природа, общая характеристика явления пьезоэффекта, порядок составления его уравнений. Пьезокерамические преобразователи и эквивалентные схемы. Расчет и построение частотных характеристик входной проводимости и входного сопротивления.
курсовая работа [790,1 K], добавлен 27.03.2011

Другие подобные документы

Лабораторная работа

«Исследование динамических свойств моделей типовых звеньев систем автоматического управления по их частотным характеристикам»

Введение

Цель работы - изучение экспериментального метода и аппаратных средств определения амплитудно-фазовых частотных и динамических характеристик типовых звеньев.

1. Теоретические сведения

Для сложного объекта автоматического регулирования не всегда удается произвести исследование с помощью аналитических методов ввиду того, что заранее неизвестны математические модели, параметры объекта или существуют значительные нелинейности в объекте. В этом случае применим экспериментальный метод построения частотных характеристик исследуемого объекта, базирующийся на том, что если на его вход подать сигнал синусоидальной формы с частотой и амплитудой, равной единице, то на выходе в установившемся режиме получится тоже синусоидальный сигнал с той же частотой но с другими амплитудой и фазой.

Синусоидальные функции могут выражаться в векторной форме показательными функциями с мнимым аргументом:

Величина W(j) называется комплексным коэффициентом передачи или усиления, представляющим комплексное число, модуль которого равен отношению амплитуд выходного и входного сигналов при неизменной частоте входного сигнала. Если положить =0, то получается коэффициент усиления или коэффициент передачи системы или звена.

Процесс регулирования Y(t) складывается из двух частей: переходного процесса Y_ПП(t) и установившегося процесса Y_УСТ(t):

Y(t) = Y_ПП(t) + Y_УСТ(t).

Математически переходный процесс определяется общим решением однородного уравнения (1.1), при Х(t)=0, а установившийся процесс - частным решением уравнения неоднородного уравнения (1.1), при заданной правой части Х(t). С точки зрения теоретической механики переходный процесс есть свободное движение системы, а установившийся процесс - вынужденное движение. С точки зрения теории колебаний первое есть собственные колебания, а второе - вынужденные колебания, но это ни в коем случае не означает, что переходный и установившийся процессы всегда по форме будут колебательными. Для получения переходной характеристики подают мгновенно скачком на вход звена некоторое постоянное значение вида:

и наблюдают переходный процесс (свободные колебания) на выходе звена. На коммутационном поле АВМ эта модель входного воздействия реализуется на масштабном операционном усилителе с изменяемым согласно варианта задания коэффициентом усиления:

Такое идеальное звено не обладает инерционностью и мгновенно дает на выходе величину:

(1.2)

Если на вход звена или системы подать сигнал синусоидальной формы с частотой ? вида:

(1.3)

то на выходе в установившемся режиме получится тоже синусоидальный сигнал с той же частотой ?, но с другими амплитудой и фазой (наблюдение вынужденных колебаний звена).

2 Экспериментальная часть

Составим таблицу значений 2.1

Построим график апериодического звена второго порядка, рисунок 2.1 и с помощью данного графика получим значение T_2.

Рисунок 2.1 - график апериодического звена второго порядка

Вычислив А(?) и ?(?), построим годограф, рисунок 2.2.

Рисунок 2.2. - Годограф А(?)?(?)

Зная значение = 14 В, а = 15 В, можно рассчитать .

Исходя их графика для определения постоянных времени апериодического звена второго порядка, рисунок 2.3, найдём значение .

Рисунок 2.3 - График для определения постоянных времени апериодического звена второго порядка

Следует можем найти :

Воспользовавшись программой MatLab, построим графики характеристик: ФЧХ, АЧХ, ВЧХ, МЧХ, КЧХ, ЛАЧХ и ЛФЧХ.

В окна команд запишем:

>> m=[0.93333]

m = 0.9333

>> n=[1.3225 1.15 1]

n = 1.3225 1.1500 1.0000

>> tf (m, n)

Transfer function:

0.9333

1.323 s^2 + 1.15 s + 1

>> [h, w]=freqs (m, n, 600);

>> ampl=abs(h);

>> phi=angle(h);

>> phi=unwrap(phi);

>> plot (w, phi, 'k'); grid on

>> plot (w, ampl, 'k'); grid on

>> vchhar=ampl.*cos(phi);

>> plot (w, vchhar, 'k'); grid on

>> mchhar=ampl.*sin(phi);

>> plot (w, mchhar, 'k'); grid on

>> plot (vchhar, mchhar, 'k'); grid on

График ФЧХ представлен на рисунке 2.4.

Рисунок 2.4 - График фазочастотной характеристики

График АЧХ представлен на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5 - График амплитудо-частотной характеристики

График ВЧХ представлен на рисунке 2.6.

Рисунок 2.6 - График вещественной частотной характеристики

График МЧХ представлен на рисунке 2.7.

Рисунок 2.7 - График мнимой частотной характеристики

График КЧХ представлен на рисунке 2.8.

Рисунок 2.8 - График комплексной частотной характеристики

Для построения ЛАЧХ и ЛФЧХ составим структурную схему представленную на рисунке 2.9.

Рисунок 2.9 - Структурная схема для построения ЛАЧХ и ЛФЧХ

Рисунок 2.9 - Графики ЛАЧХ и ЛФЧХ