Цель работы: Ознакомиться с принципом работы и устройством следящей САР с реостатной обратной связью на постоянном токе; исследовать статическую характеристику системы; определить качество процесса регулирования.
1. Схема лабораторной установки:
Лабораторная установка состоит из потенциометра-датчика ПД и потенциометра-приёмника ПП, включенных параллельно к общему источнику питания Uп. Подвижные контакты потенциометров соответственно соединены механически с задающим и исполнительным рабочими органами. Напряжение Uс, снимаемое с подвижных контактов потенциометров, является напряжением сигнала рассогласования системы. При согласованном положении рабочих органов, когда φд = φп, напряжение сигнала равно нулю. Напряжение сигнала рассогласования Uс поступает на вход электронного усилителя У, а далее на исполнительный асинхронный двигатель Д. Вал двигателя через зубчатую передачу связан с подвижным контактом потенциометра приёмника. Система работает на устранение ошибки рассогласования. Для отсчёта углов поворота задающего и исполнительного органов применена цифровая измерительная установка Ф-5071/75, в качестве датчиков угла поворота используются сельсины СД1 и СД2, кинематически связанные c задающими и исполнительными рабочими органами. Отсчётным устройством служат блоки индикации Х и Z.
2. Полученные результаты измерений:
При установке минимального коэффициента усиления:
№ | По часовой стрелке | Против часовой стрелки | ||||
x | z | σ | x | z | σ | |
0 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,08 | 0,19 | -0,11 |
20 | 3,04 | 1,24 | 1,80 | 3,08 | 0,96 | 2,12 |
40 | 4,61 | 2,27 | 2,34 | 4,65 | 2,04 | 2,61 |
60 | 5,39 | 3,52 | 1,87 | 5,39 | 2,95 | 2,44 |
80 | 5,84 | 4,59 | 1,25 | 5,84 | 4,11 | 1,73 |
100 | 6,23 | 5,73 | 0,50 | 6,24 | 5,33 | 0,91 |
120 | 6,60 | 6,86 | -0,26 | 6,63 | 6,69 | -0,06 |
140 | 7,14 | 8,17 | -1,03 | 7,15 | 7,85 | -0,70 |
160 | 7,98 | 9,37 | -1,39 | 7,96 | 8,89 | -0,93 |
180 | 9,87 | 10,00 | -0,13 | 9,82 | 9,95 | -0,13 |
200 | 13,30 | 11,60 | 1,70 | 13,09 | 11,25 | 1,84 |
220 | 14,69 | 12,67 | 2,02 | 14,68 | 12,22 | 2,46 |
240 | 15,34 | 13,82 | 1,52 | 15,31 | 13,18 | 2,13 |
260 | 15,77 | 14,86 | 0,91 | 15,77 | 14,27 | 1,50 |
280 | 16,11 | 15,73 | 0,38 | 16,12 | 15,45 | 0,67 |
300 | 16,48 | 16,95 | -0,47 | 16,47 | 16,50 | -0,03 |
320 | 16,99 | 18,32 | -1,33 | 17,03 | 18,07 | -1,04 |
340 | 17,82 | 19,15 | -1,33 | 17,93 | 19,00 | -1,07 |
360 | 19,97 | 20,00 | -0,03 | 19,97 | 20,00 | -0,03 |
График зависимости z = f(x) для минимального коэффициента усиления:
При установке среднего коэффициента усиления:
№ | По часовой стрелке | Против часовой стрелки | ||||
x | z | σ | x | z | σ | |
0 | 0,17 | 0,05 | 0,12 | 0,05 | 0,15 | -0,10 |
20 | 3,10 | 1,46 | 1,64 | 3,19 | 1,09 | 2,10 |
40 | 4,60 | 2,50 | 2,10 | 4,65 | 2,54 | 2,11 |
60 | 5,35 | 3,62 | 1,73 | 5,38 | 3,57 | 1,81 |
80 | 5,85 | 4,95 | 0,90 | 5,84 | 4,73 | 1,11 |
100 | 6,22 | 5,91 | 0,31 | 6,21 | 5,45 | 0,76 |
120 | 6,61 | 7,07 | -0,46 | 6,61 | 7,01 | -0,40 |
140 | 7,12 | 7,97 | -0,85 | 7,17 | 8,05 | -0,88 |
160 | 7,96 | 9,03 | -1,07 | 8,04 | 9,40 | -1,36 |
180 | 9,90 | 10,02 | -0,12 | 10,23 | 10,54 | -0,31 |
200 | 13,20 | 11,12 | 2,08 | 13,27 | 11,49 | 1,78 |
220 | 14,63 | 12,06 | 2,57 | 14,59 | 12,44 | 2,15 |
240 | 15,29 | 13,19 | 2,10 | 15,28 | 13,07 | 2,21 |
260 | 15,77 | 14,38 | 1,39 | 15,75 | 14,00 | 1,75 |
280 | 16,13 | 15,65 | 0,48 | 16,12 | 15,69 | 0,43 |
300 | 16,50 | 16,15 | 0,35 | 16,47 | 17,15 | -0,68 |
320 | 17,60 | 17,98 | -0,38 | 16,98 | 18,36 | -1,38 |
340 | 17,82 | 18,73 | -0,91 | 17,82 | 19,39 | -1,57 |
360 | 19,88 | 19,63 | 0,25 | 19,88 | 19,63 | 0,25 |
График зависимости z = f(x) для среднего коэффициента усиления:
При установке максимального коэффициента усиления:
№ | По часовой стрелке | Против часовой стрелки | ||||
x | z | σ | x | z | σ | |
0 | 0,16 | 0,09 | 0,07 | 0,03 | 0,07 | -0,04 |
20 | 3,13 | 1,04 | 2,09 | 3,37 | 1,17 | 2,20 |
40 | 4,61 | 1,95 | 2,66 | 4,72 | 2,57 | 2,15 |
60 | 5,35 | 3,02 | 2,33 | 5,40 | 3,60 | 1,80 |
80 | 5,86 | 4,33 | 1,53 | 5,86 | 3,66 | 2,20 |
100 | 6,23 | 5,36 | 0,87 | 6,24 | 5,94 | 0,30 |
120 | 6,32 | 6,49 | -0,17 | 6,63 | 7,09 | -0,46 |
140 | 7,07 | 7,54 | -0,47 | 7,16 | 8,09 | -0,93 |
160 | 7,96 | 8,80 | -0,84 | 8,00 | 9,27 | -1,27 |
180 | 10,09 | 10,01 | 0,08 | 9,98 | 9,39 | 0,59 |
200 | 13,16 | 11,02 | 2,14 | 13,13 | 11,24 | 1,89 |
220 | 14,67 | 12,03 | 2,64 | 14,62 | 12,41 | 2,21 |
240 | 15,29 | 13,00 | 2,29 | 15,27 | 13,40 | 1,87 |
260 | 15,77 | 14,17 | 1,60 | 15,75 | 14,38 | 1,37 |
280 | 16,07 | 15,34 | 0,73 | 16,12 | 15,70 | 0,42 |
300 | 16,51 | 16,78 | -0,27 | 16,48 | 17,02 | -0,54 |
320 | 17,00 | 17,80 | -0,80 | 16,91 | 18,14 | -1,23 |
340 | 17,87 | 18,73 | -0,86 | 17,86 | 19,08 | -1,22 |
360 | 20,01 | 19,68 | 0,33 | 20,01 | 19,68 | 0,33 |
График зависимости z = f(x) для максимального коэффициента усиления:
3. Вывод: ознакомился с принципом работы и устройством следящей САР с реостатной обратной связью на постоянном токе; по результатам выполненного эксперимента построил графики статической характеристики системы.