76423

Форсирующее звено первого порядка

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Передаточную функцию форсирующего звена можно представить как сумму передаточных функций идеального дифференцирующего и пропорционального звена. Уравнение звена. ЛАЧХ и ЛФЧХ Асимптотическая ЛАЧХ форсирующего звена состоит из двух прямых. Пример ЛАЧХ и ЛФЧХ форсирующего звена для.

Русский

2015-01-30

30.34 KB

49 чел.

Форсирующее звено первого порядка

Передаточная функция: ,

где К – статический коэффициент передачи, Т – постоянная времени. Форсирующее звено относится к идеальным звеньям (m=1, n=0). Передаточную функцию форсирующего звена можно представить как сумму передаточных функций идеального дифференцирующего и пропорционального звена .

Уравнение звена: .

 

ЛАЧХ и ЛФЧХ

Асимптотическая ЛАЧХ форсирующего звена состоит из двух прямых. Первая прямая проходит в диапазоне частот 0…1/с наклоном 0 дБ/дек. Первая прямая (или ее продолжение) располагается на расстоянии 20lg(K) относительно оси частоты. Вторая прямая проходит в диапазоне частот 1/Т…∞ с наклоном +20 дБ/дек. Вторая прямая (или ее продолжение) пересекает ось частоты на частоте ω=1/(КТ). Частота сопряжения этих прямых ω=1/Т.

Значения ЛФЧХ лежат в пределах 0…+π/2 рад (0º…+90º). На частоте сопряжения φ(Т/2)= +π/4 рад (+45º). В области низких частот ω<<1/Т форсирующее звено близко по своим свойствам к пропорциональному звену W(p)=K, в области высоких частот ω>>1/Т форсирующее звено близко по своим свойствам к дифференцирующему звену W(p)=KТp.

Пример ЛАЧХ и ЛФЧХ форсирующего звена для К>1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Применение форсирующих звеньев

Форсирующие звенья обычно искусственно вводят в автоматическую систему и включают последовательно с апериодическими звеньями для компенсации их инерционности и ускорения переходных процессов (такое ускорение называют форсировкой).

На практике могут быть созданы реальные форсирующие звенья с передаточной функцией:

,

где Т1 – постоянная времени форсирующей части, Т2 – постоянная времени инерционной части.

Рассмотрим последовательное включение реального форсирующего и апериодического звена (пусть К=1).

 

 

 

 

 

 

 


Пусть апериодическое звено обладает большой инерционностью, а инерционность реального форсирующего звена существенно меньше (Т2<<T1). Эквивалентная передаточная функция этих двух звеньев будет равна:

.

Получили передаточную функцию апериодического звена, но со значительно меньшей постоянной времени, чем у исходного апериодического звена. Таким образом, форсирующее звено своим действием как бы уменьшило инерционность исходного апериодического звена. Это свойство форсирующих звеньев часто используют в автоматических системах для повышения быстродействия.

 

Пример реального форсирующего звена

Следующая схема описывается как реальное форсирующее звено: