6. Методические рекомендации

6.1. Поскольку результаты эксперимента требуются для количе­ственного определе­ния параметров передаточной функции, точность измерений всех величин, особенно ампли­туд входных и выходных сигналов, должна быть не хуже 10 %.

6.2. Для повышения точности отсчётов рекомендуется замерять осциллографом не ам­плитуду, а размах (двойную амплитуду) вход­ного и выходного гармонических сигналов. Раз­вёртку по времени можно выключить или сделать весьма медленной.

3. Достаточная точность построения характеристик обеспечи­вается, если в пределах полной декады брать не менее десяти значе­ний частоты. Равномерному распределению де­сяти точек при лога­рифмическом масштабе соответствует ряд частот , 1/с или f, Гц, для ко­торых отношение /_нач или f/f_нач составляет: 1,0; 1,26; 1,58; 2,0; 2,51; 3,16; 3,98; 5,01; 6,31; 7,94. Здесь f_нач - начальная частота де­кады; _нач - соответствующая ей частота в Гц.

2A1, В
, 1/c
Lg(/нач)
f, Гц
2А2, В
L, дБ

3. Результаты экспери­мента сле­ду­ет представлять в виде таблицы. Значение lg(/_нач) соот­ветствует рас­стоя­­нию точки  от начала де­кады, вы­­ра­жен­ному в до­лях по­следней.

6.5. При снятии ЛАЧХ нижняя граница диапазона частот должна обеспечивать надёж­ное определение низкочастотного уча­стка, а верхняя - участка правее наибольшей частоты сопряжения. Исходя из этого для идентификации полиномов первого, второго и третьего по­рядков изменение коэффициента передачи исследуемого объекта по амплитуде на краях диа­пазона частот должно составлять минимум 30, 50 и 70 дБ соответственно, то есть с крат­но­стью более 31, 316 и 3162.

6.6. Замер амплитуды выходного сигнала (напряжения тахогене­ратора), меняющегося с кратностью два и более порядков затруднён из-за конечной разрешающей способности при измерениях, ограни­ченной отношением сигнал/помеха при напряжениях с тахогенера­тора ме­нее долей вольта. Для улучшения отношения сигнал/помеха можно в процессе экспе­римента увеличить амплитуду выходного сигнала за счёт увеличения амплитуды входного. При этом макси­мальная ам­плитуда входного сигнала должна оставаться в зоне ли­нейности ШИП и не должно быть динамических перегрузок привода. Данный приём целесообразно использовать на частотах более час­тоты среза.

6.7. При выборе минимальной и максимальной частот диапа­зона можно считать, что максимальная постоянная времени стенда не пре­­вышает 5 с, а минимальная - 0,01 с. Это со­ответствует частотам со­п­ряжения 0,2 и 100 1/с (0,318 и 15,9 Гц). Таким образом, макси­маль­ный частотный диапазон, необходимый для идентификации зве­на с указанными посто­янными времени, ограничен часто­тами _min  0,1 рад/с (f_min  0,0159 Гц) и _max > 200 рад/с (f_max > 31,8 Гц).

6.8. Снятие ЛАЧХ сопровождается интенсивным реверсирова­нием привода и опас­но­стью динамических перегрузок. В связи с этим амплитуда входного сигнала ШИП должна быть такой, чтобы ампли­туда динамической составляющей тока якоря, контролируемая по ос­циллографу, не превышала на всех частотах 1,5 - 2,5 А. Эта ам­пли­туда на частотах до 0,1 Гц примерно соответствует качаниям ско­ро­сти двигателя на 2000 об/мин.

6.9. В генераторе Г1-39 после переключения множителя шкалы частот амплитуда вы­ходного сигнала изменяется. Её необходимо корректировать.

6.10. Построение графика ЛАЧХ необходимо выполнить на миллиметровой бумаге формата А3. Масштабы: М_L = 5 мм/дБ; М_ = 100 мм/дек.

6.11. Для выполнения п.5.1 по экспериментальному определе­нию Т_а застопорить дви­гатель. К шунту в цепи якоря подключить ос­циллограф. Переходную характеристику в цепи тока получить, подав на управление ШИП прямоугольное напряжение с частотой около 1 Гц. ВНИМАНИЕ! Амплитуда этого напряжения должна быть такой, чтобы максимальное значе­ние тока не превышало 1,5-2,5А. Постоян­ную времени Т_а отсчитывать по осциллографу на уровне 0,63 от уста­новившегося значения тока.

6.12. Для выполнения п.5.2. по экспериментальному определе­нию индуктивности якорной цепи включить в цепь якоря дополни­тель­­ный шунт с таким сопротивлением, чтоб амплитуда треугольного на­­­пряжения на нём, вызванная пульсациями тока, составляла 0,2-0,8 В. Расчётное выражение для определения L_а при значении R_а, учиты­вающем дополни­тельный шунт, получить из диф­ферен­циаль­но­го уравнения равновесия мгновенных значений напря­жений в якорной цепи аналогично п.5.2 в лабораторной работе № 1.