Лабораторная работа 10
СИСТЕМЫ С ЗАПАЗДЫВАНИЕМ

Рабочие файлы: [e^(-st).vsm] [Вар1 e^(-st)2.vsm] [Вар2 e^(-st)2.vsm] [Вар3 e^(-st)2.vsm] [Вар4 e^(-st)2.vsm]

1. Цель работы

Идентификация влияния временного запаздывания на устойчивость и точностные параметры систем. Ознакомление с различными моделями-аппроксиматорами звена временного запаздывания. Приобретение навыков обоснования применения моделей с допущениями.

2. Предварительное домашнее задание

2.1. Рассчитать критическое запаздывание для системы (файл e^(-st)2.vsm) (по вариантам).

2.2. Построить асимптотические ЛАЧХ & ЛФЧХ для звена с передаточной функцией $W(s)=(1-Ts)/(1+Ts)$.

3. Содержание работы

3.1. Ознакомиться с процессом симуляции в звене временного запаздывания, построенном на буфере (блок "timeDelay"). Изучить структурное построение двух предложенных линеаризовананных моделей-аппроксиматоров звена временного запаздывания (файл e^(-st).vsm).

3.2. Оценить адекватность получаемых результатов при использовании каждой из трех альтернатив звена в моделях систем, если ставятся задачи: а) симуляции движения (файл e^(-st).vsm); б) оценки точности (файл e^(-st)2.vsm); в) оценки запаса устойчивости (файл e^(-st)2.vsm).

4. Методические указания к моделированию и рекомендации к содержанию отчета

4.1. При использовании линеаризованных моделей-аппроксиматоров звена временного запаздывания наиболее схожими переходные процессы будут в случае использования простейших методов интегрирования - Эйлера, и трапециидального. В пакете VisSim все функции анализа для блока "timeDelay" не доступны.

4.2. Выполняя пункт 3.1, следует назвать звенья составляющие модели-аппроксиматоры звена временного запаздывания и указать, каким образом следует изменить их структуру для более точной аппроксимации.

4.3. Оценить адекватность симуляции движения (пп. 3.2.а) необходимо исходя из положений: а) сигнал на входе системы имеет широкий спектр (может меняться с большими скоростями и ускорениями); б) сигнал на входе звена, в силу инерционных свойств системы, имеет ограниченный спектр.

4.4. Оценить адекватность результатов при исследовании точностных параметров систем (пп. 3.2.б) необходимо для двух методик. Первая предполагает измерение ошибок в типовых режимах движения (см. л.р. № 5). Вторая - изучение параметров ЛАЧХ в области низких частот (см. л.р. № 8).

4.5. Оценить адекватность результатов при исследовании запасов устойчивости систем (определении критического запаздывания), (пп. 3.2.в) необходимо для двух методик. Первая предполагает подбор запаздывания при симуляции движения до получения переходного процесса соответствующего границе устойчивости. Вторая базируется на изучении частотных свойств разомкнутой системы в области частоты среза либо по ЛАЧХ & ЛФЧХ, либо по АФХ (годограф Найквиста).

4.6. Выводы по работе должны содержать рекомендации о том, каким из аналогов звена временного запаздывания наиболее целесообразно пользоваться и для каких целей.