Описание лабораторной установки

Лабораторная установка включает в себя макет САУ, внешний генератор широкополосных случайных процессов v(t) (с нулевым средним и спектральной плотностью мощности S_П(ω)), измеритель среднеквадратического значения шумовой ошибки и осциллограф.

Макет САУ позволяет проводить исследование систем с функциями передачи в разомкнутом состоянии:

(вид функции передачи задается переключателем и переменным резистором).

Все САУ достаточно узкополосные, так что в пределах полосы пропускания САУ выполняется условие: S_П(ω)≈ S_П(0)=const и, следовательно, правомерно допущение о том, что v(t) – белый шум.

Измеритель среднеквадратического значения шумовой ошибки выполняет операцию сглаживания (RC-цепью с большой постоянной времени) модуля шумовой ошибки САУ, имеющего односторонний нормальный закон распределения. Случайный процесс на выходе сглаживающей цепи имеет среднее значение

которое и является оценкой уровня шумовой ошибки.

Дисперсия шумовой (флюктуационной) ошибки САУ определяется из выражения

где - двусторонняя спектральная плотность мощности шума v(t); - эффективная (шумовая) полоса САУ.

Значения для исследуемых в работе САУ приведены в таблице. В этой же таблице даны оптимальные соотношения параметров САУ, при которых (и, следовательно, ) минимальна.

Как следует из выражения для , шумовая полоса САУ зависит от вида АЧХ (с учетом полосы системы и резонансных явлений, если они есть). Вид АЧХ САУ тесно связан с такими параметрами ЛХ, как ω_СР и γ. Поэтому для теоретического анализа САУ рекомендуется выполнить построение ЛХ исследуемой САУ и с их помощью восстановить вид АЧХ (используются очевидные связующие признаки: с ростом ω_СР увеличивается полоса системы и АЧХ расширяется; с уменьшением γ увеличивается степень колебательности переходных процессов и АЧХ приобретает резонансный пик, причем размер его зависит от γ).

Таблица