microbik.ru
1

Лабораторная работа № 4

Исследование характеристик типовых звеньев при

различных их соединениях



Цель работы: Рассмотреть возможности изменения характеристик типовых звеньев, используя различные их соединения.

Вводные замечания

Для качественных систем необходимо использовать "хорошие" элементы. Одним из вариантов улучшения характеристик систем автоматического регулирования является использование параллельных и встречно-параллельных соединений звеньев.

Например, если апериодическое звено охватить отрицательной обратной связью, где в цепи ОС использовать усилительное звено, можно существенно уменьшить постоянную времени этого звена:

, где , T, К - постоянная времени и коэффициент передачи исходного апериодического звена; Кос - коэффициент передачи цепи обратной связи.

Этом случае уменьшается коэффициент передачи эквивалентного звена, что можно легко компенсировать введением в прямую цепь дополнительного усилителя, что может оказаться гораздо более дешевым мероприятием, чем модернизация устройства с целью уменьшения его инерционности.

Задание

  1. Исследовать влияние на характеристики исходного звена и определить переходные характеристики, АФЧХ, ЛАЧХ и ЛФЧХ получаемых эквивалентных эвеньев:

а) Параллельное соединение апериодического и усилительного звеньев.

б) Параллельное соединение интегрирующего и усилительного звеньев.

в) Параллельное соединение апериодического и интегрирующего звеньев

г) Параллельное соединение усилительного и колебательного звеньев.

д) Апериодическое звено охвачено жесткой обратной связью (усилительным звеном).

е) Интегрирующее звено охвачено гибкой обратной связью в виде апериодического звена.

ж) Консервативное звено охвачено идеальным дифференцирующим звеном.

з) Усилительное звено охвачено идеальным дифференцирующим звеном.

и) Усилительное звено охвачено изодромным звеном

При встречно- параллельном соединении звеньев обратная связь везде отрицательная.

Для исследования использовать следующие значения параметров звеньев:

  1. Апериодическое звено: К = 1,10,100; Т = 1с, 0,1с, 0Б01с.

  2. Усилительное звено: К = 1, 10, 20.

  3. Колебательное звено: К = 1, 5, 15; Т = 1с, 0,1с, 0,01с; ξ = 0,1, 0,5, 0,9.

  4. Интегрирующее звено: Ти = 0,01с, 0,1с, 1с.

  5. Консервативное звено К = 1, 5, 10; Т = 0, 1с, 0,5с, 0,05с.

  6. Дифференцирующее звено: Тд = 1с, 2с, 10с.

  7. Изодромное звено: Ки = 2,5,10; и =0,02с,0,2с, 1с.




  1. Для определения переходных характеристик получаемых эквивалентных звеньев построить модель в среде Simulink. Частотные характеристики определить, используя объекты LTI.

Контрольные вопросы

  1. Как изменяются характеристики апериодического звена, если параллельно ему включить усилительное звено?

  2. Что дает параллельное соединение интегрирующего и усилительного звеньев?

  3. Как изменяются характеристики апериодического звена, если его охватить жесткой ОС?

  4. Как изменяться характеристики колебательного звена, если параллельно ему включить усилительное звено?

  5. Если интегрирующее звено охватить отрицательной ОС, когда в ней находится апериодическое звено, то как изменятся его характеристики?

  6. Как изменяются характеристики консервативного звена при охвате его отрицательной ОС, когда в ней находится идеальное дифференцирующее звено?

  7. Что дает параллельное соединение апериодического и интегрирующего звеньев?

  8. Какие характеристики имеет эквивалентное звено, если усилительное звено охватить идеальным дифференцирующим звеном?

Что дает охват усилительного звена изодромным звеном?