1. Ознакомиться с методами анализа устойчивости САР с запаздыванием, построением области устойчивости и определением критического времени запаздывания, а также оценками качества регулирования.
2. Получить передаточные функции и дифференциальные уравнения САР с запаздыванием по задающему и возмущающему воздействиям в соответствии с заданным вариантом для САР, структурные схемы которых приведены в таблице 6, их передаточные функции в таблице 7, а значения коэффициентов в таблице 8.
3. Оценить устойчивость САР с запаздыванием для нечетных вариантов по критерию Михайлова, а для четных – по критерию Найквиста. Если САР с запаздыванием неустойчива, то необходимо построить область устойчивости в плоскости параметров k1 и T1 для нечетных вариантов и в плоскости параметров k2 и T2 для четных вариантов и скорректировать их для устойчивости САР. Если САР с запаздыванием устойчива, то необходимо определить критическое время запаздывания tкр.
4. Определить прямые оценки качества регулирования для САР с запаздыванием и без запаздывания и интегральные оценки качества регулирования.
5. Оформить и защитить отчет по лабораторной работе.
Таблица 6 – Структурные схемы САР с запаздыванием
№ САУ
Структурные схемы САУ
V(p)
I
Продолжение таблицы 6
№ САУ
Структурные схемы САУ
II
III
IV
Таблица 7 – Передаточные функции элементов САР
№ варианта
№ САУ
W1(p)
W2(p)
W3(p)
I
Продолжение таблицы 7
№ варианта
№ САУ
W1(p)
W2(p)
W3(p)
II
III
IV
I
II
III
IV
I
II
III
IV
Таблица 8 – Значения коэффициентов передаточных функций
№ варианта
k1
k2
k3
T1
T2
T3
T4
x
t
–
1,5
–
1,2
1,4
0,6
–
1,8
2,5
–
0,5
1,2
1,4
1,2
1,2
2,4
–
0,9
2,2
1,1
0,9
1,8
–
–
1,4
1,4
–
2,5
–
0,6
1,5
2,4
1,7
0,8
–
–
–
2,5
2,1
1,2
1,4
–
0,5
1,2
0,9
4,1
2,4
–
–
0,7
1,4
1,8
–
1,1
0,8
2,5
–
1,3
1,6
2,3
–
1,8
–
–
0,9
1,8
–
–
1,1
3,2
–
1,3
1,2
2,8
–
–
–
1,4
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Основной недостаток САР с запаздыванием.
2. Отличие годографа Михайлова для САР с запаздыванием и без запаздывания.
3. Особенность построения годографа Найквиста для САР с запаздыванием.
4. В плоскости каких параметров может строиться область устойчивости для САР с запаздыванием?
5. Что характеризует критическое время запаздывания?
6. Отчего зависит время регулирования в САР с запаздыванием?
7. Отличие интегральных оценок для САР с запаздыванием и без запаздывания.
8. Что влияет на величину интегральной оценки качества регулирования?
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гурецкий, Х. Анализ и синтез систем управления с запаздыванием: пер. с пол. / Х. Гурецкий. – М.: Машиностроение, 1974. – 328 с.
2. Попов, Е. П. Теория систем автоматического регулирования и управления / Е. П. Попов. – М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989. – 304 с.
3. Егоров, К. В. Основы теории автоматического регулирования / К. В. Егоров. – М.: Энергия, 1967. – 648 с.
4. Расчет оценок качества регулирования: метод. указания к лабораторной работе по курсу «Теория автоматического управления» для студентов специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств (в машиностроении)» / сост.: И. В. Чичерин, Г. А. Алексеева, И. А. Штефан; ГУ КузГТУ. – Кемерово, 2009. – 29 с.