6. Требования к отчёту

6.1. Общие требования к оформлению отчёта изложены в п.7.1 и п.7.2 лабораторной работы № 1.

6.2. В данной и последующих лабораторных работах по каж­дому из пунктов предва­рительного, рабочего и индивидуального за­дания необходимо:

• привести краткое заглавие, отражающее цель конкретного задания;

• описать исходные условия и указать значения тех параметров, которые влияют на результат;

• представить полученные результаты, оформив их в виде таб­лиц и графиков на мил­лиметровой бумаге;

• привести расчёты по обработке экспериментальных данных;

• сделать пояснения, комментарии, а также выводы по получен­ным результатам.

7. Контрольные вопросы

7.1. Как влияет на диапазон регулирования скорости привода уменьшение потока воз­буждения двигателя?

7.2. Какие составляющие входят в сопротивление якорной цепи привода на основе ШИП?

7.3. Изобразите нагрузочную характеристику ШИП при наличии режима преры­вистых токов. Как этот режим влияет на меха­ни­ческие характери­стики привода, почему?

7.4. Как определить сопротивление якорной цепи по электромеха­нической характери­стике привода?

7.5. Почему постоянную времени звена первого порядка следует отсчитывать по уровню 0,63 его переходной характеристики?

7.6. В чём заключается приведение сигнала датчика обратной связи к входу задаю­щего воздействия?

7.7. Запишите выражение для диапазона регулирования привода так, чтоб была видна его зависимость от R_a.

7.8. Какие составляющие сопротивления якорной цепи можно определить непосредст­венным замером с помощью омметра?

7.9. Как влияет увеличение величины R_a на устойчивость при­вода?

7.10. Как выглядят электромеханические характеристики привода при , при ?

7.11. Чем определяется постоянная времени ШИП?

7.12. Как влияет величина R_a на свойства ИС по возмущению?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕДАТОЧНОЙ ФУНКЦИИ НЕИЗМЕНЯЕМОЙ ЧАСТИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ МЕТОДОМ ЛАЧХ

1. Цель работы

Экспериментальное получение логарифмических амплитудно-частотных характери­стик (ЛАЧХ) цепи широтно-импульсный преоб­разователь - двигатель - тахогенератор (ШИП‑Д-ТГ), определение вида её передаточной функции, коэффициентов передачи и постоян­ных времени. Оценка значений параметров передаточной функции другими методами.

2. Теоретические пояснения

Удобным средством определения статических и динамических свойств какого-либо устройства являются частотные характеристики (ЧХ). Наряду с дифференциальными урав­не­ниями и передаточными функциями это одна из форм математического описания уст­ройств. ЧХ могут быть довольно просто получены экспериментально.

Математически ЧХ - это график частотной функции (ЧФ). По­следняя является ком­плексной функцией, получаемой из передаточ­ной функции заменой оператора дифференцирования S на j, то есть ЧФ - это W(j). ЧФ позволяет находить значение комплексного коэффициента передачи звена для гармонического сигнала с частотой , поданного на его вход.

Экспериментально для получения величины комплексного ко­эффициента передачи какого-либо устройства на частоте  необхо­димо:

• подать на вход гармонический сигнал с частотой  и ампли­тудой A₁, то есть сигнал A₁sin t;

• после окончания переходного процесса зарегистрировать на выходе звена гармо­ни­ческий сигнал A₂sin(t + ) (сдвиг фазы  относительно входного сигнала и амплитуда A₂ зависят от свойств устройства и частоты поданного сигнала);

• определить значение коэффициента передачи в показательной или алгебраической форме на частоте 

,

где - модуль коэффициента передачи на частоте ;

- аргумент коэффициента передачи.

Достаточно полную информацию о свойствах звена (устройства) даёт его ампли­тудно-частотная функция и график этой функции - амплитудно-частотная характери­стика.

При анализе свойств звеньев и систем, при их синтезе наиболь­шее применение полу­чили логарифмические амплитудно-частотные характеристики , в которых модуль коэффициента передачи представляется и откладывается в децибелах, а час­тота - в логарифмическом масштабе. Основные достоинства таких характе­ристик в следую­щем:

• возможность представления большого диапазона изменений коэффициента пере­дачи и частоты на графике малых размеров;

• аппроксимация с высокой точностью действительной ЛАЧХ отрезками прямых с наклонами, кратными 20 дБ/дек;

• наглядная и простая качественная и количественная связь элементов ЛАЧХ с эле­ментами передаточной функции, благодаря чему для получения последней (по известной ЛАЧХ и наоборот) не требуется громоздких преобразований и расчётов;

• простота определения ЛАЧХ цепи последовательно соединён­ных звеньев как суммы ЛАЧХ звеньев, составляющих цепь.

Максимальное отклонение действительной ЛАЧХ от асимпто­тической имеет место на час­тоте сопряжения. Полиномам первого порядка в передаточной функции соответствуют из­ме­нения наклона асимптотической ЛАЧХ на частотах сопряжения  20 дБ/дек, по­пра­в­ка со­ставляет 3 дБ. Полиномам второго порядка в передаточной фун­кции соответствуют измене­ния наклона асимптотической ЛАЧХ на частотах сопряжения  40 дБ/дек, значения поправок зависят от ве­ли­чины коэффициента демпфирования  и приведены в приложении В.