исследование сау. Отчет по лабораторной работе 2 "Характеристики типовых корректирующих устройств"

• Название: Отчет по лабораторной работе 2 "Характеристики типовых корректирующих устройств"
• Анкор: исследование сау
• Дата: 23.05.2022
• Размер: 287.93 Kb.
• Имя файла: LR2_EzhovD_19-EPA.docx
• Тип: Отчет; #544536

Нижегородский Государственный Технический Университет

Имени Р.Е.Алексеева

Кафедра “Электрооборудование, электропривод и автоматика”

Отчет по лабораторной работе №2

“Характеристики типовых корректирующих устройств”

Выполнил:

Ежов Д.И.

Проверил:

Мельников В.Л.

Нижний Новгород

2022 г.

Цель:теоретическое и экспериментальное определение иисследование характеристики типовых корректирующих устройств.

Программа работы:

1. Получить выражения передаточных функций корректирующих устройств при различных вариантах реализации.

2. Получить аналитические выражения переходных и частотных характеристик.

3. Разработать модели КУ в среде SamSim. Получить графики переходных и частотных характеристик (

4. С использованием модели в среде SamSim исследовать влияние гибкой обратной связи на переходные процессы колебательного звена.

Тип		Вар	4
ПД		Т	0.11
		α	0.1
ПИ		Т,Т1	0.11
		Т2	0.011
ПИД		Т1	0.11
		Т2	0.011
		Т3	0.11

Варианты исходных данных:

1.1
Передаточная функция:


1.2

Переходная характеристика:



Частотные характеристики:



1.3

Модель, выполненная в SamSim:



График переходной характеристики:



Годограф:



ЛАЧХ и ЛФЧХ:



Вывод: рассчитанная переходная характеристика совпадает с полученной экспериментально. ЛАЧХ совпадает с осью на низких частотах, и имеет наклон +20дб/дек при . Годограф также соответствует ожидаемым результатам, берет начало из точки +1, и идет перпендикулярно вверх, из-за форсирующего звена.

2.1

Тип – пропорционально-дифференциальное корректирующее устройство (пассивное).

Примеры схем реализации:

- ПД-регулятор



Передаточная характеристика:


- Пассивный R-C контур


Передаточная функция:
, где

– коэффициент ослабления

2.2

Переходная характеристика:



Частотные характеристики:



2.3

Модель, выполненная в SamSim:



График переходной характеристики:



Годограф:



ЛАЧХ и ЛФЧХ:



Вывод: рассчитанная переходная характеристика совпадает с полученной экспериментально. ЛАЧХ берет начало из точки , и имеет наклон +20 дб/дек при а затем имеет наклон 0 дб/дек. Годограф также соответствует ожидаемым результатам, имеет форму полуокружности из-за последовательно соединённых инерционного и форсирующего звеньев, причем T форсирующего > T инерционного.


3.1

Тип – пропорционально-интегральное корректирующее устройство

Передаточнаяфункция:


3.2

Переходная характеристика:



Частотные характеристики:



3.3

Модель, выполненная в SamSim:



График переходной характеристики:



Годограф:



ЛАЧХ и ЛФЧХ:



Вывод: рассчитанная переходная характеристика совпадает с полученной экспериментально. ЛАЧХ берет начало из точки , и имеет наклон -20 дб/дек на низких частотах, а затем при имеет наклон 0 дб/дек. Годограф также соответствует ожидаемым результатам, берет начало в IV четверти координатной плоскости, и идет перпендикулярно вверх, из-за форсирующего звена, к точке +1.

4.1

Тип – пропорционально-интегральное корректирующее устройство

Примеры схем реализации:

- ПИ-регулятор

Передаточная характеристика:


- Пассивный R-C контур

Передаточная характеристика:

(p) = , где Т1> Т2


4.2

Переходная характеристика:



Частотные характеристики:



4.3

Модель, выполненная в SamSim:



График переходной характеристики:



Годограф:



ЛАЧХ и ЛФЧХ:



Вывод: рассчитанная переходная характеристика совпадает с полученной экспериментально. Изначально ЛАЧХ совпадает с осью, затем имеет наклон дб/дек при а после при имеет наклон 0 дб/дек. Годограф также соответствует ожидаемым результатам, имеет форму полуокружности из-за последовательно соединённых инерционного и форсирующего звеньев, причем Tинерционного> T форсирующего.

5.1

Тип – пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор

Передаточнаяфункция:


5.2

Переходная характеристика:



Частотные характеристики:



5.3

Модель, выполненная в SamSim:



График переходной характеристики:



Годограф:



ЛАЧХ и ЛФЧХ:



Вывод: рассчитанная переходная характеристика совпадает с полученной экспериментально. ЛАЧХ берет начало из точки , и имеет наклон -20 дб/дек на низких частотах, а затем при имеет наклон 0 дб/дек., а после при имеет наклон +20дб/дек. Годограф также соответствует ожидаемым результатам, берет начало в IVчетверти координатной плоскости, и идет перпендикулярно вверх, из-за форсирующего звена. И из-за второго форсирующего звена поднимается выше в Iчетверть.

6.

Исследование влияния гибкой обратной связи на переходные процессы колебательного звена.
Возьмем колебательное звено второго порядка с передаточной функцией:


С параметрами: k = 1; T = 0.1; d = 0.25
А также дифференцирующее звено в цепи обратной связи:

Модель, выполненная в SamSim:




При T₁ = 0.1 имеем график:


При T₁ = 0.05имеем график:



При T₁ = 0.2 имеем график:

Вывод:

Оптимальный коэффициент для дифференцирующего звена в цепи обратной связи это T₁ = 0,1 так как при меньшем значении T₁ колебания составляют больше чем 4% от величины входного сигнала, а при большем значенииT₁ мы получаем «вялый» график, который слишком медленно приходит к установившемуся значению.