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

21801. Описание основных функций организационно-технического управления 142.5 KB
  1 Классификация процессов управления 11.2 Содержательное описание функций управления Литература 1 Анфилатов В. Управление заключается в преобразовании информации состоянии объекта управления в командную информацию.
21802. Принятие решений в условиях нестохастической неопределенности 116.5 KB
  Критерий среднего выигрыша. Данный критерий предполагает задание вероятностей состояния обстановки . Эффективность системы оценивается как среднее ожидаемое значение МОЖ оценок эффективности по всем состояниям обстановки оптимальной системе будет соответствовать эффективность Критерий Лапласа. Критерий Лапласа частный случай критерия среднего выигрыша.
21803. Модели основных функций организационно-технического управления 190 KB
  Центральными понятиями в теории принятия решений являются: универсальное множество вариантов альтернатив из которых осуществляется выбор; предъявление множество альтернатив предъявленных для выбора ; множество выбранных альтернатив в частности одна ; С принцип выбора функция выбора правило по которому осуществляется выбор наилучшей альтернативы . Функция выбора может задаваться поэлементно или в виде графика какойлибо зависимости или как целостное множество удовлетворяющее некоторым условиям. Часто в задачах принятия...
21804. Оценка сложных систем в условиях риска на основе функции полезности 105 KB
  В этом случае целесообразно использовать аксиоматический подход к оценке систем на основе теории полезности. Эффективность систем в вероятностных операциях находится через математическое ожидание функции полезности на множестве исходов . все компоненты векторного критерия на основе предпочтений ЛПР преобразуются в функции полезности компонентов и лишь затем осуществляется свертывание.
21805. Принципы и структура системного анализа 106.5 KB
  Специфической особенностью методики системного анализа является то что она должна опираться на понятие системы и использовать закономерности построения функционирования и развития систем. Общим для всех методик системного анализа является определение закона функционирования системы формирование вариантов структуры системы нескольких альтернативных алгоритмов реализующих заданный закон функционирования и выбор наилучшего варианта осуществляемого путем решения задач декомпозиции анализа исследуемой системы и синтез системы снимающей...
21806. Роль и место теории принятия решений в структуре подготовки специалиста 76 KB
  1 Роль и место теории принятия решений в структуре подготовки специалиста Общие свойства управления исследуются в кибернетике см. Проблемы управления техническими системами без участия человека в теории автоматического управления ТАУ. Особенности управления в социальноэкономических системах изучаются в рамках менеджмента управление в современных организационно технических системах предмет настоящей дисциплины в теории автоматизированных систем управления АСУ. Системный анализ наиболее конструктивное направление используемое...
21807. Основы построения автоматизированных систем управления 71.5 KB
  Рисунок 1 Блоксхема системы управления СУ Источником информации является объект управления ОУ посылающий по каналу связи информацию в своем состоянии. Управляющая система УС в зависимости от количества и содержания информации об объекте управления вырабатывает решение о воздействии на него. В реально функционирующих СУ на все элементы воздействует среда внося свои коррективы как в количество информации так и в качество. Основными группами функций являются: функции принятия решений функции преобразования содержания информации ...
21808. Концептуальные понятия теории систем и системного анализа 124.5 KB
  Основными задачами системного анализа являются: задача декомпозиции представление систем из подсистем состоящих из элементов; задача анализа определение свойств систем или окружающей среды определение закона преобразования информации описывающего поведение системы; задача синтеза по описанию закона преобразования информации построить систему.1 Понятие системы Множество элементов А системы S можно описать в виде: где i=ый элемент системы: число элементов в системе.2 Элемент системы Отсюда систему можно...
21809. Методы качественного оценивания систем 38 KB
  Качественные методы используются на начальных этапах системного анализа если реальная система не может быть описана в количественных характеристиках отсутствуют закономерности систем в виде аналитических зависимостей. Количественные методы используются на последующих этапах моделирования для количественного анализа вариантов системы. Во всех методах смысл задачи оценивания состоит в сопоставлении рассматриваемой системе альтернативе вектора из критериального пространства Km координаты точек которого рассматриваются как оценки по...