Міністерство освіти і науки України
Національний університет„Львівська політехніка”
Звіт
про виконання лабораторної роботи № 3
з курсу: “Теорія автоматичного керування”
по темі: „Дослідження характеристик коректуючи диференціюючих ланок”
Львів 2005
Мета роботи – вивчити частотні характеристики навантаження реальних диференціюючих та форсуючих ланок, які працюють з модульованим та не модульованим сигналами.
Система для дослідження частотних характеристик диференціаторів та змінного струму (рис 3) складається із задаючого генератора ЗГ, вольтметрів, В1, В2, магазину опорів М, двоходового осцилографа о та досліджуваної схеми ДС.
У режимах роботи під навантаженням до виходу ДС з допомогою М приєднується необхідний опір Rвх.
Амплітудно-частотна характеристика визначається за показами В1 та В2, фазо-частотна характеристика визначається з допомогою осцилографа за фігурами Лісажа при попередньому маштабуванні рівних відхилень за осями х та y на екрані за виразом sin(()=x1/A.
У більшості випадків основні ланки системи регулювання, які забезпечують потрібну статичну точність та необхідну потужність системи, не забезпечують разом з тим потрібних динамічних властивостей проектованої системи, в основному за рахунок інерційності основних ланок, яка у частотних характеристиках цих ланок відбивається фазовою затримкою.
Оскільки диференціюючи ланки не здатні пропускати сигнали постійного рівня, то вони можуть бути введені в коло управляючого сигналу лише паралельно з іншими ланками, які здатні пропускати сигнали усталеного рівня.
Ідеальна диференціюючи ланка постійного струму має передаточну функцію , (- стала часу.
Схема реального LR-диференціатора показана на рис. 2а. У режимі холостого ходу мають місце рівняння:
;
;
w1, w2 – кількість витків первинної та вторинної обмоток диференціюю чого трансформатора , Rm, Ф – індуктивність первинної обмотки, магнітний опір та потік трансформатора i(t), r – струм та активний опір первинної обмотки трансформатора. U1, U2 – вхідна та вихідна напруга.
Результати виконання лабораторної роботи
R=∞, Uвх = 4В
R=10000 Ом, Uвх = 4В
Частота Гц
(, град
Uвих, В
Uвих/Uвх
Частота Гц
(, град
Uвих, В
Uвих/Uвх
100
10
2,4
0,6
100
6
3,4
0,85
120
12
2,2
0,55
120
10
3,4
0,85
140
16
2,0
0,5
140
13
3,4
0,85
160
19
1,8
0,45
160
14
3,38
0,845
180
21
1,8
0,45
180
16
3,34
0,835
200
23
1,9
0,475
200
17
3,3
0,825
250
31
2,1
0,525
250
22
3,2
0,8
300
35
2,3
0,575
300
26
3
0,75
400
42
2,6
0,65
400
32
2,8
0,7
500
51
2,8
0,7
500
40
2,5
0,625
600
56
3,0
0,75
600
44
2,2
0,55
800
66
3,2
0,8
800
55
1,7
0,425
1000
72
3,2
0,8
1000
60
1,3
0,325
1200
80
3,2
0,8
1200
69
0,87
0,2175
1400
83
3,2
0,8
1400
74
0,53
0,1325
1600
88
3,2
0,8
1600
-80
0,2
0,05
1800
-84
3,3
0,825
1800
-91
0,16
0,04
2000
-84
3,3
0,825
2000
-90
0,4
0,1
2500
-88
3,35
0,8375
2500
-86
1
0,25
3000
-74
3,36
0,84
3000
-80
1,49
0,3725
4000
-65
3,36
0,84
4000
-71
2,2
0,55
5000
-58
3,36
0,84
5000
-63
2,8
0,7
6000
-52
3,37
0,8425
6000
-58
3,4
0,85
8000
-42
3,37
0,8425
8000
-47
4,1
1,025
10000
-36
3,4
0,85
10000
-40
4,56
1,14
Графіки
Амплітудо-частотна характеристика
Фазочастотна характеристика
Амплітудо-фазова характеристика
Висновок: Для характеристики ланок систем автоматичного керування використовують амплітудо-фазові, амплітудо-частотні, фазо-частотні, перехідні та імпульсні характеристики, яків показують поведінку ланок при подачі на них різних значень вхідних величин.