- •Исследование динамики, устойчивости и качества систем автоматического управления
- •Введение
- •Лабораторная работа №1 «Математические модели линейных стационарных систем управления»
- •1. Теоретическая часть
- •1.1 Математические модели непрерывных линейных систем
- •1.2 Математическое описание систем с помощью ду
- •1.3 Операторная передаточная функция
- •2. Практическая часть
- •3. Порядок проведения работы
- •Эксперимент №1. Моделирование пропорционального звена
- •Эксперимент №2. Моделирование интегрирующего звена
- •Эксперимент №3 Моделирование апериодического звена первого порядка.
- •Эксперимент № 4. Моделирование интегрирующего звена второго порядка
- •Эксперимент № 5. Моделирование консервативного звена
- •Эксперимент № 6. Моделирование колебательного звена
- •Эксперимент № 7 Моделирование дифференцирующего звена первого порядка.
- •Задание на выполнение лабораторной работы
- •Содержание отчёта.
- •Вопросы для собеседования
- •Лабораторная работа № 2 «Преобразование Лапласа. Нахождение оригинала функции по её изображению»
- •1. Теоретическая часть
- •1.1 Нахождение оригиналов функций по их изображениям
- •2. Практическая часть
- •Пример 1
- •Пример 2
- •Пример 3
- •Пример 4
- •Задание на выполнение лабораторной работы
- •Содержание отчёта
- •Вопросы для собеседования
- •Лабораторная работа № 3 «Описание систем в форме передаточных функций. Типовые соединения звеньев. Преобразование структурных схем»
- •1. Теоретические сведения
- •1.1 Одноконтурная замкнутая система управления
- •1.2 Типовые соединения звеньев одномерной системы управления
- •1.3 Передаточная функция многоконтурной системы
- •Правила структурных преобразований.
- •2. Практическая часть.
- •Задание на выполнение лабораторной работы
- •Задание 6.
- •Задание 7.
- •Содержание отчёта
- •Вопросы для собеседования
- •Лабораторная работа № 4 «Временные характеристики линейных систем управления. Определение реакции системы на произвольное входное воздействие»
- •1 Теоретическая часть
- •1.1 Временные характеристики линейных систем управления
- •1.2 Представление входного сигнала в виде совокупности простых составляющих
- •1.3 Реакция системы на произвольное входное воздействие. Интеграл Дюамеля (частный случай интеграла Коши)
- •2. Практическая часть
- •2. 1. Вычисление временных характеристик
- •2.2. Определение реакции системы на произвольное входное воздействие
- •2.3. Исследование свободного и вынужденного движения системы
- •Задание на выполнение лабораторной работы
- •Задание 2. Исследование вынужденного и свободного движения системы
- •Содержание отчёта
- •Вопросы для собеседования
- •Лабораторная работа №5 «Определение частотных характеристик систем автоматического управления»
- •1. Теоретические сведения
- •1.1 Логарифмические частотные характеристики
- •1.2 Частотные характеристики цепочки последовательно соединенных звеньев
- •2. Практическая часть
- •Задание на выполнение лабораторной работы
- •Содержание отчёта
- •Вопросы для собеседования
- •Лабораторная работа № 6 «Исследование устойчивости линейных систем управления с обратной связью»
- •1. Теоретическая часть
- •1.1 Алгебраические критерии
- •1.2 Критерий устойчивости Гурвица (алгебраический)
- •1.3 Частотные критерии устойчивости
- •Критерий устойчивости Михайлова
- •Критерий устойчивости Найквиста
- •Задание на выполнение лабораторной работы
- •Варианты заданий
- •Содержание отчета
- •Вопросы для собеседования
- •Лабораторная работа № 7 «Исследование точности линейных систем управления в установившемся режиме»
- •1. Теоретическая часть
- •2. Практическая часть
- •Задание на выполнение лабораторной работы
- •Литература
Варианты заданий
Варианты задания представлены в Таблица 2.
Таблица 2. Варианты заданий
№ |
Эксперимент 1, 2, 3 |
Эксперимент 4 |
Эксперимент 5 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
0,5 |
2 |
1 |
1.5 |
3 |
2 |
2.5 |
1 |
3 |
1.2 |
6/5 |
5 |
3 |
3 |
1,5 |
2 |
1.5 |
5/6 |
6 |
4 |
3.5 |
2 |
3 |
1.8 |
6/7 |
7 |
5 |
4 |
2,5 |
4 |
2.0 |
7/8 |
8 |
6 |
4.5 |
3 |
5 |
2.2 |
8/9 |
9 |
7 |
5 |
3,5 |
4,5 |
2.5 |
9/10 |
10 |
8 |
5.5 |
4 |
6 |
3.0 |
10/11 |
11 |
9 |
6 |
4,5 |
5,5 |
3.2 |
4/3 |
2 |
10 |
6.5 |
5 |
6 |
3.5 |
10/7 |
7 |
11 |
7 |
4,5 |
7 |
4.0 |
14/9 |
9 |
12 |
7.5 |
4 |
5 |
4.2 |
8/5 |
10 |
13 |
8 |
3,5 |
5,5 |
4.5 |
18/11 |
11 |
14 |
8.5 |
3 |
4 |
4.8 |
5/3 |
12 |
15 |
9 |
2,5 |
3,5 |
5.0 |
12/7 |
7 |
16 |
9.5 |
2 |
4 |
4.8 |
15/8 |
8 |
17 |
10 |
1,5 |
3 |
4.6 |
2 |
9 |
18 |
11 |
1 |
2 |
4.4 |
21/10 |
10 |
19 |
12 |
2 |
3,5 |
4.2 |
24/11 |
11 |
20 |
14 |
3 |
4,5 |
4.0 |
9/4 |
12 |
21 |
15 |
4 |
5,5 |
3.8 |
30/13 |
13 |
22 |
16 |
5 |
5,5 |
3.6 |
10/11 |
11 |
23 |
18 |
6 |
7 |
3.4 |
20/9 |
9 |
24 |
20 |
7 |
8 |
3.2 |
24/10 |
10 |
25 |
21 |
8 |
9 |
3.0 |
28/11 |
11 |
Содержание отчета
1. Цели и задачи и выводы лабораторной работы.
2. Передаточные функции, характеристические полиномы разомкнутых и замкнутых систем по каждому эксперименту.
3. Схемы набора систем в Simulink по каждому эксперименту.
4. Графики переходных процессов исследуемых звеньев.
5. Годографы и разомкнутых систем исследуемых звеньев.
6. Расчет критических коэффициентов усиления и их значения.
7. Выводы об устойчивости систем по каждому эксперименту:
- по коэффициентам характеристического уравнения;
- по корням;
- по кривой переходного процесса;
- по критерию Гурвица;
- по критерию Михайлова;
- по критерию Найквиста.
8. Выводы по содержанию и результатам лабораторной работы.