51114

Изучение переходных частотных типовых динамических звеньев

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Сравнить полученные графики с табличными и сделать выводы. Теоретические сведения Частотными характеристиками называются формулы и графики характеризующие реакции звена или системы на синусоидальное входное воздействие в установившемся режиме вынужденные синусоидальные колебания звена. В данном случае имеет место опережение по фазе так как график лежит в первой четверти. Форсирующее звено 2го порядка 1 3000 V К=15 Т1=7 Т2=5 150000 V

Русский

2014-02-06

63.73 KB

2 чел.

Федеральное агентство по образованию

Тихоокеанский Государственный университет

Лабораторная работа 2

По дисциплине «Теория управления»

Исследование  частотных характеристик

типовых динамических звеньев

Выполнил студент гр. ПО-62

Новосад А.О.

Проверил:  Степанов В.Г.

Хабаровск 2009

Цель: Изучение переходных частотных  типовых динамических звеньев.

Задача:

  1.  Ознакомиться с программой построения АЧХ и ФЧХ типовых динамических звеньев.
  2.  Снять частотные характеристики звеньев. Выявить влияние параметров звеньев на вид частотных характеристик.
  3.  Сравнить полученные графики с табличными и сделать выводы.

Теоретические сведения

Частотными характеристиками называются формулы и графики, характеризующие реакции звена или системы на синусоидальное входное воздействие в установившемся режиме – вынужденные синусоидальные колебания звена.

Если на вход подать сигнал  то на выходе получим  В символическом виде можно записать что . Рассмотрим ур-е звена

  

Переведем его в символическую запись

Отсюда получим

 

Последнее выражение называют амплитудно-фазовой частотной характеристикой. Выразим из него амплитуду и фазу

АФЧХ показывает зависимость отношения амплитуд входного и выходного сигналов от частоты, а также зависимость фазовых сдвигов от частоты. При построении АФЧХ в прямоугольных координатах выделяют вещественную и мнимую части

Форсирующее звено 1-го порядка

+1       V(

U(𝛚)

V(𝛚)

0

𝛚=0

𝛚=∞

K

Годограф имеет вид прямой параллельной оси ординат. В данном случае имеет место опережение по фазе так как график лежит в первой четверти. С ростом передаточного числа растет амплитуда колебаний. Между мнимой частью и постоянной Т1 существует прямая зависимость.

Форсирующее звено 2-го порядка

+1

3000

          V(

К=15

Т1=7

Т2=5

-150000

V(𝛚)

U(𝛚)

0

K

𝛚=∞

𝛚=0

График лежит в первой и второй четверти, а значит снова имеем дело с опережением. При росте К график смещается вправо. Увеличение Т1 приведет к растягиванию графика вверх, так как этот параметр напрямую влияет на скорость возрастания мнимой части. Увеличение Т2 приведет к растягиванию вдоль оси U.

Инерционное дифференцирующее звено

 

2,5

V(𝛚)

К=10

Т1=2

𝛚=0

𝛚=∞

0

5

U(𝛚)

График полностью лежит в первой четверти. КоэффициентК прямо влияет на разницу в амплитудах входного и выходного сигналов.  Постоянная Т1 влияет  на размах графика. Чем больше Т1 тем меньше график относительно обоих осей.

Инерционное интегрирующее звено

U(𝛚)

-3

𝛚=∞

𝛚=0

0

К=0,3

Т1=1

-0,0007

V(𝛚)

-Т1*К

График лежит в третьей четверти, а значит выходной сигнал отстает по фазе от входного. Вертикальная асимптота определяется выражением U(𝛚)= –Т1*К.

Апериодическое  звено 1-го порядка

U(𝛚)

К

0

-2,5

К=5

Т1=2

𝛚=∞

𝛚=0

V(𝛚)

Апериодическое звено 2-го порядка

-2

К

U(𝛚)

0

-7,5

𝛚=0

𝛚=∞

К=10

Т1=3

Т2=2

V(𝛚)

График лежит в третьей и четвертой четвертях. Значит фаза выходного сигнала отстает от входного. Коэффициент передачи как обычно прямо пропорционален отношению амплитуд входного и выходного сигналов.

Изодромное звено

U(𝛚)

      V(

К

0

𝛚=0

𝛚=∞

V(𝛚)

В случае с изодромным звеном можно провести аналогию с форсированным первого порядка с той разницей что график лежит в четвертой четверти и имеет место запаздывание выходного сигнала.

Вывод: в ходе выполнения данной лабораторной работы были изучены частотные характеристики основных видов динамических звеньев. Также рассмотрено влияние коэффициентов на форму графиков и отношение входного и выходного сигналов.

.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

85830. Роль информационных технологий в повышении эффективности системы управления персоналом (на примере филиала Буровые растворы ЗАО «Сибирская Сервисная Компания») 25.65 MB
  Цель данной дипломной работы - повысить эффективность системы управления персоналом в организации при помощи использования информационных технологий. Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи: Дать характеристику структуры и выделить ключевые функции системы управления персоналом.