Cтраница 2
Задание: 1) освоить дистанционное управление регулирующим органом с панели дистанционного управления прибора 11 ( рис. 1.5); 2) научиться с помощью органов дистанционного управления создавать колебания входной величины объекта регулирования, имеющие вид прямоугольной волны; 3) создать на входе объекта регулирования колебания типа прямоугольная волна с частотой со ( определенной при выполнении лабораторной работы № 1.2) и записать при этом колебания выходной величины объекта регулирования на диаграммной ленте прибора 9; 4) определить частоту установившихся выходных колебаний и вычислить модуль вектора амплитудно-фазовой частотной характеристики для этой частоты; полученные значения сравнить с теми, которые были рассчитаны по переходной функции для частоты сол ( см. лабораторную работу № 1.2); 5) используя метод прямоугольной волны, проверить линейность исследуемого объекта регулирования путем определения точек АФЧК для дйух различных частот при разных амплитудах входного сигнала; 6) создавая на входе исследуемого регулируемого объекта колебания типа прямоугольная волна с известными параметрами, зарегистрировать установившиеся колебания выходной величины последовательно на различных частотах; 7) построить АФЧХ объекта регулирования на основании полученных экспериментальных графиков. [16]
Из других методов наиболее близок к нему по точности метод прямоугольной волны, не требующий специальной аппаратуры для возбуждения колебаний и специального профилирования регулирующих органов. Метод прямоугольной волны позволяет получить частотную характеристику объекта регулирования с большей точностью, чем определение по кривой разгона, но трудоемкость его значительно больше. Суть метода заключается в том, что на входе объекта последовательно создают возмущения прямоугольной формы на исследуемых частотах и фиксируют установившиеся при этом выходные колебания объекта. Прямоугольные входные колебания разлагают в ряд Фурье. Выходные колебания также разлагают в ряд Фурье. [17]
Полученные значения сравнить с теми, которые были рассчитаны по кривой разгона для частоты cort ( см. лабораторную работу № 2); 5) применяя метод прямоугольной волны, произвести проверку линейности исследуемого объекта путем определения точек амплитудно-фазовой характеристики для двух различных частот при разных амплитудах входного сигнала; 6) создавая на входе исследуемого объекта колебания типа прямоугольная волна с известными параметрами, последовательно зафиксировать установившиеся колебания выходной величины на различных частотах. [18]
Для упрощения опытов удобно возбуждать на входе в объект периодические колебания в виде прямоугольной волны. При этом не нарушается режим работы объекта и не снижается точность результатов. Метод прямоугольной волны не требует применения генератора колебаний и линеаризации расходной характеристики регулирующего органа, часто необходимой для создания гармонических колебаний. Периодические колебания в виде волны прямоугольной формы могут создаваться вручную любым регулирующим органом, имеющимся на входе в исследуемый объект. [19]
Из рассмотрения динамики гидравлической системы усилитель - исполнительный механизм следует, что без учета нели-нейностей и сжимаемости жидкости поведение разомкнутой системы описывается простыми уравнениями, представляющими собой уравнения элементарных звеньев или их комбинации. Коэффициенты и постоянные времени в этих уравнениях зависят от коэффициентов усиления по давлению и по расходу, которые влияют на динамические и статические свойства гидравлической системы. Проведенные экспериментальные исследования [32, 36, 42], основанные, в частности, на применении метода прямоугольной волны, разработанного с участием автора [16, 37, 38], а также других методов, подтверждают изложенные соображения. И хотя, казалось бы, полученные простые уравнения не новы по своей форме, однако выявленная связь их коэффициентов с коэффициентами усиления по давлению и по расходу позволяет, как это будет показано далее, рассчитать основные параметры сервомеханизмов, исходя из предъявляемых к ним требований. Учет нелинейностей ( 10, 26, 59, 70 ] и сжимаемости жидкости [3, 93] дает более детализированную и усложненную картину динамического поведения систем. Работы в этих направлениях имеют большое значение, так как позволяют в ряде случаев шире отразить физику явлений, происходящих в гидравлической системе, учесть наложенные на нее ограничения, выявить новые связи и возможности. [20]
В случае гармонических колебаний, несмотря на то, что при этом требуется специальный генератор низкочастотных синусоидальных колебаний, эксперимент существенно проще. Создание прямоугольных колебаний де вызывает затруднений. При гармоническом воздействии отклонение установившихся колебаний от гармонических свидетельствует либо о внешних возмущениях, либо о елинейности характеристик объектов. Если же мы определяем характеристики методом прямоугольной волны, то форма колебаний, устанавливающихся в системе, зависит от динамических свойств системы и частоты подаваемых негармонических колебаний. [21]