Методические указания по выполнению домашнего задания № 1 (К.В. Гончаренко - Методические указания по выполнению ДЗ №1 - Построение логарифмических амплитудных и частотных характеристик линейных систем автоматическаого управления)
Описание файла
Документ из архива "К.В. Гончаренко - Методические указания по выполнению ДЗ №1 - Построение логарифмических амплитудных и частотных характеристик линейных систем автоматическаого управления", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "управление техническими системами (утс)" из 8 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. .
Онлайн просмотр документа "Методические указания по выполнению домашнего задания № 1"
Текст из документа "Методические указания по выполнению домашнего задания № 1"
Московский Государственный Технический Университет им. Н.Э. Баумана
Кафедра «Робототехнические системы»
К.В. Гончаренко
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ДОМАШНЕГО ЗАДАНИЯ № 1
По курсу «Управление в технических системах. Часть 1.»
Построение логарифмических амплитудных и частотных характеристик линейных систем
автоматического управления
Москва 2009
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ № 1 для группы РК10-51
« Построение логарифмических амплитудных и частотных характеристик линейных систем автоматического управления»
Домашнее задание №1 по курсу УТС, часть 1 выполняется студентами кафедры РК10 на 4-7 неделях пятого семестра. По своему номеру в журнале посещения аудиторных занятий студент выбирает данные для выполнения домашнего задания.
Домашнее задание состоит из двух этапов, а каждый этап состоит из двух частей. На первом этапе строятся ЛАЧХ и ЛФЧХ неизменяемой части САУ. Вначале вручную строятся приближенные асимптотические характеристики, затем с помощью пакета «MatLab» строятся точные характеристики, проводится их сравнение, определяются частоты, на которых ЛАЧХ и ЛЧФХ совпадают в наибольшей степени и частоты с наибольшими различиями.
На втором этапе строятся «желаемые» ЛАЧХ и ЛФЧХ САУ, т.е. характеристики при которых САУ работает заведомо устойчиво с хорошими показателями качества. Также вначале строятся приближенные асимптотические характеристики, а затем с помощью пакета «MatLab» строятся точные характеристики той же САУ. Проводится анализ сходства и различий этих характеристик.
Обычно в состав САУ входят следующие основные элементы: неизменяемая часть (силовой усилитель, двигатель, редуктор, элементы исполнительной системы), корректирующие устройства (последовательные и параллельные), главная отрицательная обратная связь и устройство сравнения.
Неизменяемая часть САУ выбирается при энергетическом расчете. Она должна обеспечивать заданную скорость и ускорение нагрузки заданной массы: слабый двигатель не сможет перемещать массивную нагрузку с заданной скоростью, обеспечивать необходимое ускорение. Слабый усилитель не сможет управлять мощным двигателем и т.д.
В этой формуле выражение имитирует знаменатель упрощенной модели двигателя постоянного тока с независимым возбуждением. Выражение имитирует знаменатель силового усилителя, последний трехчлен имитирует упругий редуктор, передаточные элементы и нагрузку. Все выражения до предела упрощены и весьма условны.
При построениях принимаем значение общего коэффициента усиления (добротности) μ = 1. В дальнейшем, при синтезе корректирующих устройств, этот коэффициент будет определен графо-аналитическим способом.
ТАБЛИЦА ВАРИАНТОВ
№ вариантов | ||||
1 | 0.10 | 0.0009 | 0.025 | 0.75 |
2 | 0.15 | 0.0009 | 0.020 | 0.70 |
3 | 0.10 | 0.0010 | 0.015 | 0.65 |
4 | 0.20 | 0.0050 | 0.032 | 0.85 |
5 | 0.17 | 0.0060 | 0.029 | 0.80 |
6 | 0.09 | 0.0020 | 0.023 | 0.75 |
7 | 0.14 | 0.0011 | 0.019 | 0.85 |
8 | 0.19 | 0.0033 | 0.024 | 0.90 |
9 | 0.21 | 0.0071 | 0.017 | 0.70 |
10 | 0.16 | 0.0052 | 0.031 | 0.65 |
11 | 0.22 | 0.0042 | 0.028 | 0.85 |
12 | 0.17 | 0.0012 | 0.033 | 0.68 |
13 | 0.13 | 0.0025 | 0.015 | 0.83 |
14 | 0.23 | 0.0031 | 0.025 | 0.94 |
15 | 0.20 | 0.0018 | 0.019 | 0.74 |
16 | 0.18 | 0.0033 | 0.029 | 0.77 |
17 | 0.11 | 0.0065 | 0.014 | 0.82 |
18 | 0.16 | 0.0054 | 0.022 | 0.86 |
19 | 0.23 | 0.0017 | 0.015 | 0.81 |
20 | 0.09 | 0.0022 | 0.030 | 0.72 |
21 | 0.15 | 0.0035 | 0.023 | 0.69 |
22 | 0.12 | 0.0045 | 0.017 | 0.80 |
23 | 0.21 | 0.0024 | 0.020 | 0.86 |
24 | 0.14 | 0.0029 | 0.025 | 0.79 |
25 | 0.17 | 0.0017 | 0.016 | 0.74 |
26 | 0.21 | 0.0019 | 0.032 | 0.68 |
27 | 0.16 | 0.0048 | 0.018 | 0.81 |
28 | 0.10 | 0.0012 | 0.029 | 0.71 |
29 | 0.17 | 0.0014 | 0.012 | 0.88 |
30 | 0.22 | 0.0016 | 0.031 | 0.79 |
Построив ЛАЧХ и ЛФЧХ своего варианта ручным и машинным способом, проведите анализ влияния каждого параметра на вид характеристик. Как влияет значение общего коэффициента усиления (добротности) μ на расположение логарифмических характеристик относительно осей координат.
На втором этапе выполнения домашнего задания строим и анализируем «желаемые» ЛАЧХ и ЛФЧХ своего варианта. Типичная «желаемая» передаточная функция приведена ниже. Параметры , , совпадают с аналогичными параметрами неизменяемой части САУ первого этапа домашнего задания. Элементы передаточной функции с параметрами, индексы которых кратны десяти, реализуются с помощью дополнительных – корректирующих элементов, значение и расчет которых будет рассматриваться в последующих частях курса.
ТАБЛИЦА ВАРИАНТОВ
№ варианта | ||||||
1 | 0.0009 | 0.025 | 0.75 | 1.40 | 0.6 | 0.035 |
2 | 0.0009 | 0.020 | 0.70 | 1.30 | 0.4 | 0.037 |
3 | 0.0010 | 0.015 | 0.65 | 0.30 | 0.085 | 0.021 |
4 | 0.0050 | 0.032 | 0.85 | 0.52 | 0.20 | 0.057 |
5 | 0.0060 | 0.029 | 0.80 | 0.64 | 0.22 | 0.063 |
6 | 0.0020 | 0.023 | 0.75 | 0.83 | 0.31 | 0.034 |
7 | 0.0011 | 0.019 | 0.85 | 0.88 | 0.28 | 0.046 |
8 | 0.0033 | 0.024 | 0.90 | 0.70 | 0.25 | 0.032 |
9 | 0.0071 | 0.017 | 0.70 | 0.54 | 0.32 | 0.025 |
10 | 0.0052 | 0.031 | 0.65 | 0.91 | 0.40 | 0.081 |
11 | 0.0042 | 0.028 | 0.85 | 0.33 | 0.11 | 0.076 |
12 | 0.0012 | 0.033 | 0.68 | 0.43 | 0.19 | 0.072 |
13 | 0.0025 | 0.015 | 0.83 | 0.50 | 0.12 | 0.027 |
14 | 0.0031 | 0.025 | 0.94 | 0.70 | 0.30 | 0.062 |
15 | 0.0018 | 0.019 | 0.74 | 0.65 | 0.27 | 0.051 |
16 | 0.0033 | 0.029 | 0.77 | 0.84 | 0.29 | 0.073 |
17 | 0.0065 | 0.014 | 0.82 | 0.72 | 0.32 | 0.029 |
18 | 0.0054 | 0.022 | 0.86 | 0.52 | 0.23 | 0.055 |
19 | 0.0017 | 0.015 | 0.81 | 0.63 | 0.25 | 0.024 |
20 | 0.0022 | 0.030 | 0.72 | 1.10 | 0.67 | 0.077 |
21 | 0.0035 | 0.023 | 0.69 | 0.64 | 0.36 | 0.051 |
22 | 0.0045 | 0.017 | 0.80 | 0.81 | 0.27 | 0.026 |
23 | 0.0024 | 0.020 | 0.86 | 0.95 | 0.59 | 0.042 |
24 | 0.0029 | 0.025 | 0.79 | 0.45 | 0.21 | 0.062 |
25 | 0.0017 | 0.016 | 0.74 | 0.52 | 0.19 | 0.044 |
26 | 0.0019 | 0.032 | 0.68 | 0.67 | 0.39 | 0.047 |
27 | 0.0048 | 0.018 | 0.81 | 0.75 | 0.30 | 0.050 |
28 | 0.0012 | 0.029 | 0.71 | 0.93 | 0.45 | 0.073 |
29 | 0.0014 | 0.012 | 0.88 | 0.54 | 0.30 | 0.040 |
30 | 0.0016 | 0.031 | 0.79 | 0.72 | 0.29 | 0.080 |
При построениях принимаем значение общего коэффициента усиления (добротности) μ = 1. В дальнейшем, при синтезе корректирующих устройств, этот коэффициент будет определен графо-аналитическим способом.