- •1 Лабораторная работа №1. Изучение среды программного пакета VisSim
- •1.1 Задание на лабораторную работу
- •1.2 Требования к содержанию отчета
- •1.3 Варианты заданий
- •1.4 Контрольные вопросы
- •2 Лабораторная работа №2 Моделирование линейных систем управления и исследование типовых звеньев и их характеристик
- •2.2 Исследование типовых динамических звеньев
- •2.3 Задание на выполнение лабораторной работы
- •2.4 Требования к отчету
- •2.5 Контрольные вопросы
- •3 Лабораторная работа №3 Принципы управления и обратные связи в системах управления
- •3.1 Задание на лабораторную работу
- •3.2 Требования к содержанию отчета
- •3.3 Контрольные вопросы
- •4 Лабораторная работа №4. Принципы и законы регулирования
- •4.1 Принципы автоматического регулирования
- •4.2 Программы и законы регулирования
- •4.3 Задание на лабораторную работу
- •4.4 Требования к содержанию отчета
- •4.6. Контрольные вопросы
- •5 Лабораторная работа №5 Анализ устойчивости линейных сар
- •5.1 Задание на лабораторную работу
- •5.2 Требования к содержанию отчета
- •5.3 Варианты заданий
- •5.4 Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Содержание
Алматинский институт энергетики и связи
Кафедра инженерной кибернетики
ТЕОРИЯ ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов специальности 5В0702 – Автоматизация и управление
Алматы 2010
СОСТАВИТЕЛИ: Хисаров Б.Д., Аталыкова А.К. Теория линейных систем автоматического управления. Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов специальности 5В0702 – Автоматизация и управление. – Алматы: АИЭС, 2010 – 21 с.
Рассматриваются вопросы моделирования линейных систем автоматического управления, исследования типовых звеньев и их характеристик, принципы управления, законы регулирования, анализ линейных САР.
1 Лабораторная работа №1. Изучение среды программного пакета VisSim
Цель работы: приобретение навыков работы с моделирующим программным пакетом VisSim.
1.1 Задание на лабораторную работу
1.1. Выяснить порядок запуска используемого программного пакета VisSim.
1.2. Просмотреть демонстрацию работы программы VisSim (файл csd_new.scm - control system design demo). Выявить:
а) назначение программы;
б) основные этапы работы с программой.
1.3. Запустить программу VisSim. Ознакомиться с содержанием меню.
1.4 Загрузить файл rlc.vsm с моделью "RLC"-цепи и изучить модель. Записать уравнение модели. Определить параметры моделируемых элементов и начальные условия в схеме. Изменить начальные условия и параметры модели по собственному усмотрению.
1.5. По варианту, указанному преподавателем, спроектировать модели источников периодического сигнала. Измерить и при необходимости компенсировать постоянную составляющую в сигнале. Использовать блок "plot" для осциллографирования.
1.6 Ознакомиться с моделями единичной ступенчатой функции - 1(t) и дельта-функции - 1'(t) (файл zvenya.vsm). Выявить положенные допущения (неидеальности) в моделях.
1.7 Выполнить исследование типовых динамических звеньев. По ходу работы необходимо изменить постоянные времени, коэффициенты затухания и усиления по своему усмотрению. Убедиться, что дифференцирование переходной функции звена дает его функцию веса и, наоборот, интегрирование функции веса звена дает его переходную функцию.
1.2 Требования к содержанию отчета
Отчет по работе должен содержать:
- краткое описание принципов функционирования программного пакета VisSim;
- распечатки выполнения всех пунктов экспериментальной части и текстовые пояснения к ним. Для модели "RLC"-цепи записать уравнение, подставить в него параметры элементов и начальные условия, а также полностью охарактеризовать переходный процесс.
- привести названия и графики использованных типовых возмущающих воздействий. Описать изменения в реакции типовых звеньев на варьирование параметров воздействий.
- для каждого звена привести: а) название звена; б) структурную схему (подписав входную величину, выходную, сигнал ошибки и обратной связи);
- вывод передаточной функции (подставить коэффициенты усиления и постоянные времени;
- проверить соответствие с линеаризованной передаточной функцией, которую рассчитывает программа VisSim (Analyze, Transfer Function Info);
- записать координаты корней и полюсов функции);
- привести список параметров с описанием характера влияния (на ЛАЧХ & ЛФЧХ, переходные процессы), переходную функцию, функцию веса;
- привести графики ЛАЧХ и ЛФЧХ; диаграмму Найквиста; корневой годограф;
- указать на неидеальности, присущие свойствам, которыми обладают реальные дифференцирующие устройства и их компьютерные дискретные модели. Пояснить причину неидеальности в дискретных моделях.
- необходимо привести схемы проведения измерений (включая источники тест-сигналов) и дать пояснения к ним.
1.3 Варианты заданий
Таблица
№ варианта |
Форма сигнала |
Частота, кГц |
Амплитуда, ед. |
1 |
Прямоугольный скважность 1:2 |
10 |
10 |
2 |
Треугольный |
20 |
20 |
3 |
Линейно нарастающий |
30 |
30 |
4 |
Нарастающий по параболе |
40 |
40 |
5 |
Модуль синусоиды |
50 |
50 |