Настройка модели, выполнение моделирования и анализ. Перед началом работы следует выбрать, в соответствии с номером задания (номером курсанта в академическом журнале)

Перед началом работы следует выбрать, в соответствии с номером задания (номером курсанта в академическом журнале), параметры линейной управляемой части и релейного элемента из таблицы индивидуальных заданий 5.4. Установить эти значения в окнах всех соответствующих блоков модели, при этом время транспортного запаздывания τ и ширину зоны неоднозначности реле следует вначале выбрать равными нулю.

· Выполните моделирование и постройте графики переходных процессов и фазовых траекторий ИТ системы для заданных начальных условий и, для начальных условий знак которых изменен на противоположный (по 2 кривых на одном графике). Указать на графиках моменты времени (точки) переключения.

· Введите ненулевое транспортное запаздывание (заданное значение τ) в линейную часть − для четных значений n, или петлевую неоднозначность статической характеристики реле (заданное значение е) − для нечетных значений n. Проведите расчет и постройте графики для двух случаев (по 2 кривые на одном графике):

– в гибкую обратную связь включено вышеописанное нелинейное звено ВУ;

– в гибкую обратную связь включено квазиоптимальное линейное звено (коэффициент k_gos, соответствующий условию квазиоптимальности, подобрать самостоятельно, при этом в процессе подбора заполните таблицу 5.1);

Табл. 5.1. Характеристики переходного процесса в квазиоптимальной по быстродействию системе с транспортным запаздыванием и идеальным релейным элементом в цепи управления..

− убедитесь, что найденное значение не обеспечивает оптимальности процесса при других начальных условиях (изменив знак начальных условий, вновь произведите моделирование);

– исследуйте возможность гашения (полного и частичного) автоколебаний в квазиоптимальной системе. Для этого замените идеальный релейный элемент звеном насыщения и, варьируя полуширину b пропорциональной части, добейтесь оптимального по быстродействию процесса. В процессе подбора заполните таблицу 5.2.

Табл. 5.2. Характеристики переходного процесса в квазиоптимальной по быстродействию системе с транспортным запаздыванием и звеном насыщения в цепи управления.

В отчет должны входить:

· структурная схема системы;

· заполненные таблицы 5.1 – 5.2;

· построенные графики переходных процессов и фазовых траекторий (с указанием точек переключения на фазовой плоскости и моментов времени переключения реле на кривых переходных процессов) для идеального случая и для квазиоптимальной системы с настройками зафиксированными в табл. 5.1 и 5.2;

· выводы по влиянию характеристик управляемой части и параметров управляющего устройства на протекание переходного процесса.

· письменный ответ на вопросы, указанные преподавателем.

Контрольные вопросы

1. Что называется оптимальной САУ? Оптимальной по быстродействию САУ?

2. Каким условиям должно удовлетворять оптимальное по быстродействию управление линейной системой? В чем заключается теорема Фельдбаума?

3. Каков алгоритм синтеза ВУ для системы 2 порядка оптимальной по быстродействию? Какой вид линии переключения реле должно реализовывать это устройство? В чем отличие этой линии переключения от линии переключения в системе с линейной ГОС?

4. Какой вид имеет фазовый портрет системы оптимальной по быстродействию?

5. Перечислите и охарактеризуйте факторы, которые нарушают протекание процессов в системе оптимальной по быстродействию.

6. Перечислите и охарактеризуйте способы преодоления отрицательных факторов, препятствующих оптимальному управлению, в квазиоптимальных системах.

Табл. 5.2. Значения параметров линейной части САУ и релейного элемента

№ п/п	Параметры линейной управляемой части	Параметры реле
Начальные условия	τ, с	K	Уровень выхода B1	Ширина зоны гистерезиса – e
		-3	0,10	1,0	1,3	0,10
		-2	0,05	1,5	1,5	0,15
			0,07	2,0	1,0	0,20
	-5		0,12	2,5	1,8	0,25
		-1	0,08	3,0	2,5	0,17
	-2	-2	0,13	3,5	2,0	0,12
			0,10	5,0	1,7	0,23
	-3		0,05	5,5	2,2	0,10
	0,5	0,5	0,07	5,0	1,5	0,15
		-3	0,12	1,0	1,0	0,20
		-2	0,08	1,5	1,8	0,25
			0,13	2,0	1,3	0,17
	-5		0,10	2,5	1,5	0,12
		-5	0,05	3,0	1,0	0,23
	-2	-2	0,07	3,5	1,8	0,10
			0,12	5,0	2,5	0,15
	-3		0,08	5,5	2,0	0,20
		0,5	0,13	5,0	1,7	0,25
	-3		0,10	1,0	2,2	0,17
	-0,5	0,5	0,05	1,5	1,5	0,12
		-3	0,07	2,0	1,3	0,23
		-2	0,12	2,5	1,5	0,10
			0,08	3,0	1,0	0,15
	-5		0,13	3,5	1,2	0,20
		-3	0,09	5,0	1,8	0,25