|
|
Департамент кадровой политики и образованияСтр 1 из 5Следующая ⇒ Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия Кафедра: «Эксплуатация машинно-тракторного парка»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К лабораторным работам по курсу «АВТОМАТИКА»
Волгоград – 2008
Методические указания к лабораторным работам по курсу «Автоматика» Сост. А.И. Ряднов, М.Т. Айтмуратов; Волгоградская с.-х. академия, Волгоград 2008. 34 с.
Даются описание и порядок проведения лабораторных работ, выполняемых студентами факультетов механизации сельского хозяйства, инженерно-педагогического и перерабатывающей технологии и товароведенья. Приводятся краткие теоретические сведения, позволяющие самостоятельно обрабатывать результаты эксперимента. Лабораторная работа 1 ИЗУЧЕНИЕ БЕЗЫНЕРЦИОННЫХ ЗВЕНЬЕВ
Перед началом ознакомления, с методическими указаниями включите усилитель. Цель работы — изучить назначение, виды, работу и свойства безынерционных звеньев; построить по экспериментальным данным статическую характеристику звена и по ней определить его свойства. Общие указания Безынерционные звенья предназначены для безынерционного пропорционального преобразования входной величины в К раз. Безынерционные звенья широко применяются в автоматических системах регулирования, контроля и защиты и описываются уравнением Хвых = КХвх, где К— коэффициент усиления. Передаточная функция безынерционного звена полностью определяется коэффициентом усиления W(p) = К. Амплитудно-фазовая частотная характеристика, построенная в комплексных координатах, представляет собой точку, лежащую на оси действительных чисел, с координатой равной коэффициенту усиления W(iω)=R(ω) = k. Амплитуда колебаний безынерционного звена не зависит от частоты, и при любых значениях частоты выходная величина всегда в К раз больше входной величины. Амплитудная частотная характеристика представляет собой прямую линию, параллельную оси частот, отстоящую от нее на отрезок, равный коэффициенту усиления А(ω) = К. Запаздывание колебаний по фазе для безынерционных звеньев не зависит от частоты и равно нулю. Поэтому фазовая частотная характеристика будет представлена линией, совпадающей с осью частот φ(ω) = 0. Лабораторная установка для изучения безынерционных звеньев состоит из усилителя 8АНЧ-7М, датчика силы тяжести, микроамперметра и набора разновесов. Датчик, предназначенный для преобразования воздействующей на него массы тела в электрический ток, состоит из балки равного сопротивления, защемленной одним концом на штативе. На свободном конце балки укреплена на гибкой нити чаша для груза. К балке сверху и снизу наклеены два проволочных тензопреобразователя, которые соединены по полумостовой схеме и подключены к полумосту усилителя. Под действием груза балка изгибается, сопротивление тензопреобразователей изменяется, в измерительной диагонали появляется ток. Так как сопротивление тензопреобразователей меняется незначительно, усилитель каждого канала имеет 3 диапазона, что позволяет увеличить ток в нужных пределах. Порядок выполнения работы 1. Установите переключатель каналов вположение, соответствующее номеру канала, к которому подключен датчик силы тяжести. 2. Переключатель миллиамперметра установите на отметку «шл.». При этом к каналу будет подключен микроамперметр, установленный рядом с усилителем. Отрегулируйте нуль. 3. Снимите статическую характеристику на III диапазоне. Для этого, добавляя гири из комплекта (начинайте с 50 г для III диапазона, 20 г для II и 5 г для I), каждый раз записывайте их массу и показания микроамперметра. Нагрузку ведите до 800—900 мА. После этого снимайте с чаши гири в обратном порядке и вновь записывайте показания микроамперметра при разгрузке до 0. 4. Аналогичные показания снимите на II и I диапазонах усиления. 5. Постройте графики изменений силы тока от массы гирь для каждого диапазона усиления и определите коэффициенты усиления. 6. По точкам, не совпадающим с графиком статической характеристики, определите абсолютные и относительные ошибки для каждого диапазона усиления. Установите, как с увеличением коэффициента усиления меняется относительная погрешность измерения. Отчет о работе должен содержать результаты измерений, графики изменения силы тока в функции массы гирь, коэффициенты усиления и относительные погрешности для каждого диапазона, графики амплитудной, фазовой и амплитудно-фазовой частотных характеристик.
Лабораторная работа 2 ИЗУЧЕНИЕ АПЕРИОДИЧЕСКИХ ЗВЕНЬЕВ Цель работы — изучить виды, работу и свойства апериодических звеньев, экспериментально определить свойства апериодического звена первого порядка. Общие указания К апериодическим звеньям относятся устройства автоматических систем, у которых при скачкообразном изменении входной величины выходная величина без колебаний (апериодически) достигает нового установившегося значения. Уравнение изучаемого звена в оперативной форме имеет вид (Тр + 1)Хвых = КХвх. Передаточная функция . Численное значение и размерность коэффициента статической характеристики определяется соотношением
где Хвых. уст — установившееся значение выходной величины; Хвых. нач — начальное значение выходной величины; Хвх1 Хвх2 — входная величина до и после изменения.
Постоянная времени Т измеряется в секундах. За время равное ЗТ выходная величина достигает 95% от установившегося значения. Амплитудно-фазовая частотная характеристика выражается формулой
Амплитудная частотная характеристика имеет вид
Фазовая частотная характеристика представляет собой график арктангенса φ(ω)=arctg(-Тω) Для изучения апериодического звена первого порядка собрана установка, состоящая из нагревательной печи, термометра и амперметра.
Порядок выполнения работы 1. Снимите показания температуры воздуха внутри печи. 2. Одновременно с включением нагревательного элемента печи в сеть зафиксируйте время начала опытов. 3. Запишите показания амперметра. 4. Фиксируйте показания термометра через каждые 5 мин, а когда температура будет более 100°С — через 10 мин. Измерение температуры ведите до тех пор, пока ее изменения не станут менее 2°С за 10 мин. После этого выключите печь. 5. По экспериментальным данным постройте переходную характеристику (график изменения температуры в зависимости от времени). 6. Рассчитайте коэффициент усиления К. Определите постоянную времени по переходной характеристике, для этого найдите на кривой переходного процесса точку с ординатой равной 0,632 Туст. Значение абсциссы этой точки и есть постоянная времени. 7. Запишите передаточную функцию, постройте амплитудную, фазовую и амплитудно-фазовую частотные характеристики данного элемента. Отчет о работе должен содержать таблицу данных измерений и построенный по ним график переходного процесса, уравнение апериодического звена в дифференциальном и операторном видах с численными значениями коэффициентов, выражение передаточной функции, графики амплитудно-фазовой, амплитудной и фазовой частотных характеристик.
Лабораторная работа 3   Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...  ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...  Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...  ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
,
)