Определить передаточную функцию и её параметры (коэффициент передачи и постоянные времени) для звена, заданного четырёхполюсником

Дана структурная схема системы автоматического управления (САУ), приведённая на рисунке 1.1
Здесь W₁(p), W₂(p), W₃(p), W₄(p), W_ос(p) – передаточные звенья САУ, одно из которых задано пассивным или активным четырёхполюсником; g, f – задающее и возмущающее воздействие, y – выходная величина.
Для заданной системы необходимо:
1. Определить передаточную функцию и её параметры (коэффициент передачи и постоянные времени) для звена, заданного четырёхполюсником.
2. Определить типовые динамические звенья, из которых состоит система.
3. Определить передаточные функции разомкнутой и замкнутой системы.
4. По критерию устойчивости Гурвица (для нечётных вариантов задания) и Михайлова (для чётных вариантов) определить устойчивость системы. С помощью критерия устойчивости Гурвица (для нечётных вариантов задания) и D-разбиений (для чётных вариантов), рассчитать граничный коэффициент передачи разомкнутой цепи САУ и построить границу её устойчивости в области заданных варьируемых параметров x₁ (постоянная времени) и x₂ (один из коэффициентов передачи). Определить область устойчивости САУ относительно построенной границы.
5. Задаваясь запасом устойчивости по амплитуде ΔG, рассчитать но- вые значения коэффициента передачи разомкнутой цепи и варьируемого коэффициента передачи, построить для полученной системы годограф Найквиста, точную и асимптотическую логарифмические частотные характеристики (ЛАЧХ), точную логарифмическую фазовую частотную характеристику (ЛФЧХ) и определить запасы устойчивости для получившейся системы.
6. Рассчитать амплитудную частотную характеристику (АЧХ) системы, определить по ней частоту и период собственных колебаний и показатель колебательности, оценить по ним время переходного процесса по задающему воздействию.
7. Рассчитать и построить переходные характеристики системы по задающему и возмущающему воздействиям, определить по ним основные показатели качества управления (перерегулирование и время переходного процесса).
8. Рассчитать и построить внешнюю статическую характеристику САУ, определить её статизм и оценить статическую точность.
9. По структурной схеме заданной САУ в среде ASIMEC разработать ее электронную модель, снять переходные характеристики по задающему и возмущающему воздействиям, логарифмические частотные характеристики, определить перерегулирование, время переходного процесса по каждому из воздействий, частоту среза, запасы устойчивости и оценить погрешность моделирования.
10. Путем осуществления последовательной коррекции настроить систему на заданные показатели качества управления (перерегулирование и время переходного процесса), определить и синтезировать на операционных усилителях последовательное корректирующее устройство.
Таблица 1.2 – Исходные данные для расчета

Параметры скорректированной САУ:
- перерегулирование σ=25 %;
- время переходного процесса =0,5 c.
Содержание

1 ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ.. 3
2 ВЫВОД ПЕРЕДАТОЧНОЙ ФУНКЦИИ УСТРОЙСТВА, ЗАДАННОГО ЧЕТЫРЁХПОЛЮСНИКОМ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПОВЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ ЗВЕНЬЕВ САУ.. 7
3 ПОЛУЧЕНИЕ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ФУНКЦИЙ САУ.. 12
4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ САУ, ПОСТРОЕНИЕ ГРАНИЦЫ ЕЁ УСТОЙЧИВОСТИ И РАСЧЁТ ЕЁ ГРАНИЧНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ 14
4.1 Исследование устойчивости САУ по критерию Гурвица. 14
4.2 Построение границы устойчивости САУ в области варьируемых параметров x1, x2 и расчёт граничного коэффициента передачи. 15
5 РАСЧЁТ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК РАЗОМКНУТОЙ ЦЕПИ САУ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАПАСОВ УСТОЙЧИВОСТИ.. 20
6 РАСЧЁТ И ПОСТРОЕНИЕ АМПЛИТУДНОЙ ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАМКНУТОЙ САУ ПО ЗАДАЮЩЕМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ... 25
7 РАСЧЁТ И ПОСТРОЕНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАДАННОЙ СИСТЕМЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА УПРАВЛЕНИЯ. 27
8 РАСЧЁТ И ПОСТРОЕНИЕ ВНЕШНЕЙ СТАТИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ 33
9 ЭЛЕКТРОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАДАННОЙ САУ.. 35
10 КОРРЕКЦИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК САУ.. 46
Заключение. 57
Список использованных источников. 58