Обладнання, прилади та матеріали

При виконанні лабораторної роботи використовується персональний IBM сумісний комп’ютер класу Pentium PRO, Pentium II, Pentium III, Pentium IV або вище з характеристиками: мінімальний об’єм оперативної пам’яті – 512 Мбайт; операційна система – Microsoft Windows (XP, Vista, 7). На комп’ютері повинно бути встановлено інтегроване середовище Matlab R2007a або більш пізніша версія.

Порядок виконання роботи

1. У інтегрованому середовищі Matlab створіть замкнену автоматичну систему керування літаком та дослідіть її динамічні властивості. Для цього використайте інструменти вбудованого в Matlab пакету Control System Toolbox, В пакеті Control System Toolbox відкрийте графічне діалогове вікно SISO Design Tool, порядок роботи з яким описаний у Лабораторній роботі №3.

2. У діалоговому вікні SISO Design Tool виберіть структурну схему САК, в якій корегувальна ланка С включена послідовно до передатної функції G об’єкта управління (літака). Встановіть негативне значення (-1) сигналу зворотного зв’язку на суматорі S1.

3. Введіть у Workspace значення передатних функцій G, H, C, F. Для цього у командному вікні Matlab введіть командну строку, наприклад:

>> G = tf(g₁,[g₂ g₃ g₄]), H = tf(1,1), C = tf(с₁,[с₂ с₃]), F = tf(1,1)

Введіть передатну функцію корегувальної ланки С у вигляді , де К - постійний коефіцієнт підсилення.

Увага! При введенні передатної функції G використайте коефіцієнти g1, g2, g3, значення яких було отримано у Лабораторній роботі №4 при розрахунках передатної функції короткоперіодичного бічного руху літака за креном.

4. Введіть до SISO Design Tool значення передатних функцій G, H, C, F, які знаходяться у Workspace.

5. У стартовому вікні SISO Design Tool відкрийте закладку Analysis Plots, встановіть для Plot 1 значення Step або Impulse, встановіть у таблиці Contents of Plots для відображення Plot 1 флажки для строк Closed Loop r to y та Plant G. Натисніть на кнопку Show Analysis Plot та спостерігайте за відображенням перехідних процесів, що протікають у розімкненому та замкненому контурах управління.

6. У стартовому вікні SISO Design Tool (рис.3.1) відкрийте закладку Graphical Tuning, встановіть для Plot 1 значення Open Loop1 та Root Locus, а длядля Plot 2 значення Open Loop1 та Open-Loop Bode. Натисніть на кнопку Show Design Plot та спостерігайте за місцезнаходженням нулів та полюсів передатної функції розімкненої системи, а також за логарифмічною амплітудно-частотною характеристикою (ЛАЧХ) та фазовою частотною характеристикою (ФЧХ) розімкненої системи.

7. В SISO Design Tool почергово введіть передавальні функції корегувальної ланки С у вигляді

; ; ;

; ; .

Проведіть корегування коефіцієнтів ланки С таким чином, щоб замкнена система мала найкращі динамічні характеристики перехідних процесів та мінімальну помилку відпрацювання вхідного сигналу.

8. У діалоговому вікні SISO Design Tool виберіть структурну схему САК, в якій корегувальна ланка С включена паралельно до передатної функції G об’єкта управління (літака). Встановіть негативне значення (-1) сигналу зворотного зв’язку на суматорі S1. Повторіть виконання пунктів 3-7 даної лабораторної роботи.