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

2223. Робота з програмою MPLAB 59.43 KB
  Інтерфейс MPLAB. Створення проекту в MPLAB. Демонстрація роботи в MPLAB з використанням довідки програмного продукту.
2224. ПОЗАКЛАСНА РОБОТА ІЗ ЗАРУБІЖНОЇ ЛІТЕРАТУРИ 88.89 KB
  Організація роботи щодо літературної освіти учнів у школі не обмежується лише рамками уроків за відповідними державними програмами.
2225. Екологія. Предмет і методи екології 111.9 KB
  Предмет і завдання екології. Місце екології у системі інших наук. Еволюція взаємовідносин людини й природного середовища. Принципи екології. Глобальні проблеми екології. Природні ресурси та ресурсний цикл.
2226. Основные понятия информатики 168.25 KB
  Информатика – совокупность дисциплин, изучающих свойства информации, а также способы представления, накопления, обработки и передачи информации с помощью технических средств.
2227. Краткий поурочный грамматический справочник 180.41 KB
  Глаголы и их формы. Личные и притяжательные местоимения. Будущее неопределенное время.
2228. АНАЛИЗ РЕЖИМА АВТОКОПАНИЯ ЭКСКАВАТОРНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА 191.77 KB
  В статье обсуждаются вопросы организации режима автокопания в рамках системы управления электропривода экскаваторов.
2229. Стоковые выбросы в начале ХХ века 13.31 KB
  Затраты на очистку ущерба, причиненного загрязнением, естественно, не возлагается на тех, кто вызывает его. Хотя многие компании, действующие как хорошие граждане прилагают усилия для защиты окружающей среды; существует небольшой экономический стимул для них, что бы делать это.
2230. Египетский урок французского абсурда, или Опасные капризы из Гизы 13.95 KB
  Является ли французский драматург-абсурдист Эжен Ионеско, совершенно бессмысленный и беспощадный на первый (неопытный) взгляд, программным автором для тех, кто к ярым театралам и добросовестным филологам себя не причисляет.
2231. Железо-углеродистые сплавы 18.48 KB
  ОСНОВНЫЕ РАВНОВЕСНЫЕ ФАЗЫ И СТРУКТУРНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ЖЕЛЕЗО-УГЛЕРОДИСТЫХ СПЛАВОВ.