Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Teoriya avtomatichnogo keruvannya

.pdf
Скачиваний:
75
Добавлен:
02.03.2016
Размер:
9.97 Mб
Скачать

Г л а в а 5

я к і с т ь ЛІНІЙНИХ НЕПЕРЕРВНИХ СИСТЕМ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ

 

І МЕТОДИ їх ОЦІНКИ

де

(/;) — передаточна функція об'єкта за збуренням; IV (р) — пере-

даточна функція розімкнутої системи.

Після підстановки р- усо у вираз IVі (р) дістанемо амплітудно-

фазову частотну характеристику замкнутої системи за збуренням: Ж/ Ош) = уГ/ (со)+і// (со),

де К^со), 1/г(со)— відповідно уявна і дійсна частотні характеристики замкнутої системи за збуренням. Останню з них і використовують у формулі (5.13).

Практично розгляд характеристики Цг/(со) обмежується зоною

суттєвих частот сос.

Під зоною суттєвих частот розуміють зону зміни частоти со від 0 до сос, в якій виконується умова

/7(0) > 10 */(<ос)

(при со> сос ця умова не порушується).

В зоні суттєвих частот виконується апроксимація характеристики 6г/(со), яку замінюють рівнозначними фігурами Я(со) — трапеціями і трикутниками.

При заміні І}1 (со) в зоні суттєвих частот мають виконуватись такі правила.

1. Прямолінійні частини фігур Н(ш) мають за можливості точно збігатися з кривою £/у(а)).

2.Всі п фігур (трапеції і трикутники) повинні мати однією зі своїх сторін вертикальну вісь.

3.Алгебрична сума площ усіх п фігур, якими замінюють характе-

ристику I I І ( С О ) , має дорівнювати площі, обмеженій характеристикою і/7(со).

4.Кількість фігур п має бути за можливості меншою.

Після заміни і/ 7 (со) рівнозначними фігурами

і = 1

обмежуючись розглядом інтеграла в зоні суттєвих частот, записуємо

х(ґ) = - У

да^зіп

ш/Жо.

(5.14)

71 і = ,

* СО

 

 

ТГ . .

ґії

 

 

 

2 7 0

 

 

! >. З. Наближені методи оцінки якості

11 формули (5.14) випливає, що ординату перехідного процесу

• </. ) можна дістати як величину, пропорційну сумі площ (інтегралів)

• міиллептних фігур.

'І,«/які види характеристик і//(со)і фігури, які їх замінюють, пока-

• нн) на рис. 5.13, а—г.

 

в

 

г

 

 

 

Рис. 5.13

 

 

 

Характеристику на рис. 5.13, а замінено трапеціями N1 і N2

(ріп

5.13, б).

Загальна алгебрична сума

площ обох

фігур

V

Л'уу, - 5„2 дорівнює площі, обмеженій характеристикою II/(со) і

і«іризоїгтальною

віссю.

 

 

 

Характеристика ^//(со), показана на рис. 5.13, в, апроксимується

ірі.ома (|)ігурами: трикутником N1 і двома

трапеціями N2

і N3

(рік

5.13, г).

 

 

 

271

Глава 5

ЯКІСТЬ ЛІНІЙНИХ НЕПЕРЕРВНИХ СИСТЕМ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ

 

І МЕТОДИ ЇХ ОЦІНКИ

Загальну площу всіх трьох фігур обчислюємо за формулою

= б'дгу + 5Н2 - 5ю.

Площа

дорівнює площі, обмеженій характеристикою

со),

тому що частина додатної площі трапеції N2 компенсується відповід-

ною частиною від'ємної площі трапеції N3.

 

Метод

одиничних трапецій і трикутників. Д л я зручності

о б ч и с -

лення інтегралів різних фігур, якими можна замінити характеристики £//(со) різних реальних систем в ТАК, було введено поняття одиничних (типових) трапецій і трикутників, а також побудовано спеціальні таблиці, які дістали назву таблиць И-функцій (табл. 5.3 і 5.4). У цих таблицях наведено результати розрахунків інтегралів вигляду

10] І X V

[ —-5ІП со/ Ло, різних одиничних фігур. (Для одиничних фігур їх по- 0 ш

чаткова висота А0 і діапазон пропускання частот

дорівнюють оди-

ниці.)

 

Розглянемо деяку трапецію (рис 5.14). Трапеція характеризується початковим значенням #(со) = # 0 , коефіцієнтом нахилу її сторони V = со0 /СОі , а також інтервалом пропускання частоти СО!.

 

 

 

Розрахуємо

перехідний про-

 

 

 

цес для відповідної трапеції при

 

 

#(0) = # 0 =

1:

 

 

 

 

при 0<со<со0

Н = Н0 = 1,

 

 

 

при оо > ос»!

Н = 0,

 

 

 

 

 

 

і т і

(0 - (О0

—,

 

 

при СО0 < СО < С0! Я = 1

 

 

 

СО! - СО0

де со — поточне значення частоти. (Останній вираз Я дістали з урахуванням подібності трикутників АВС і АБК, на основі чого можна за-

п

.

со - со0 ч

писати х/1 = Ь/с =

—.)

 

 

Щ - со0

Позначимо перехідну функцію одиничної трапеції Нх(і).

272

!>. З. Наближені методи оцінки якості

ІІщставляючи відповідні значення Я(со)в формулу (5.14) та інтег-

іі -ні у певних межах, дістаємо

 

 

 

 

 

 

 

1 -

0) - 0),о

8ІП СО/

.

 

2 71-8ІПС0Ґ,

сЬ

2 7

СО,

- Ш()

У

ску) =

//, (/) = _

 

 

+ -

І

 

0)

 

 

 

тг

гі^

 

 

л

 

 

 

 

2 7зіп со/

.

2 7 8Іп со/

,

2 7

со - со0

8Іп со/

,

п і

 

ш

асо +

со

иСО —

 

 

 

СІ0).

0

 

тс ^

 

Я / СО, - С00

со

 

 

 

со,)

 

 

0)0 і

У

 

 

Величина Г

сісо= Зісо/є інтегральним синусом. Величини Зі

ош

їм т р а л ь н и х синусів,

обчислені

при відповідних значеннях со/, на-

н

ичіо в таблицях. Маючи на увазі, що [$іп со/^/со= -

С °8 Ш

, запису-

 

,

, ч

2

0 .

 

2

 

 

 

0 .

 

 

 

2

 

 

 

,

 

 

 

 

 

2

 

 

 

7

зіп ш/

 

//,(/) = — Зі со0/ + — Зі со, /

 

Зі со0/ -

 

 

 

 

с/со +

 

 

 

ТГ

 

 

ТГ

 

 

ТГ

 

 

 

ТГ *

І

 

 

 

 

 

я со,

0)п

(0,8ІП СО/

<Ло = — Зі со, / +

я/ со,

- со0

[С08 СО! / - С08 СО0/] +

 

- соп

'

со

 

 

я

 

 

 

 

 

 

 

 

і

и (о()

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

я со,

СОп

-8ІП О),/

я(С0і

- со0)

Зі со0/,

 

 

 

 

 

- соп

 

 

 

 

 

 

 

11( М )

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зі со, / + /(со,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- со0) (С08 СО, / - С08 С0()/) +

 

 

 

 

+ _ С О о — ( 5 і а ) і / + 8 і а ) о ґ )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

со,

- СОп

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дня одиничної трапеції Я0 = 1, СОІ = 1, V = СО0, тому

 

 

/ /.ч

 

2 Г0.

 

 

 

 

 

 

г с .

с .

 

 

 

 

1(С08 / - С08 V/)

+

V

 

 

 

/7, (/) = - Зі / +

 

(1 - V ) /

 

1 - У

[Зі г + Зі V/] .

 

 

 

 

Я

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

і і

і і вираз визначає характер залежності перехідної функції одинич-

на

і раненії від двох величин:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

273

т

 

 

 

 

 

 

 

 

//-функції для

трапеції

 

0,05

0,01

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

 

0,40

 

0,45

 

 

 

 

0,0

 

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

 

0,000

 

0,000

0,5

 

0,165

0,176

0,184

0,192

0,199

0,207

0,215

 

0,223

 

0,231

1,0

 

0,325

0,340

0,3Л 6

0,371

0,356

0,402

0,417

 

0,432

 

0,447

1,5

 

0,469

0,494

0,516

0,538

0,560

0,594

0,603

 

0,617

 

0,646

2,0

 

0,560

0,628

0,655

0,682

0,709

0,732

0,761

 

0,785

 

0,810

2,5

 

0,707

0,739

0,771

0,802

0,833

0,862

0,891

 

0,917

 

0,943

3,0

 

0,792

0,828

0,863

0,895

0,928

0,958

0,986

 

1,013

 

1,038

3,5

 

0,853

0,892

0,928

0,963

0,994

1,024

0,050

 

1,074

 

1,095

4,0

 

0,898

0,937

0.974

1,008

1,039

1,06

1,090

 

1,110

 

1,127

4,5

 

0,923

0,960

0,998

1,029

1,057

1,084

1,104

 

1,120

 

1,129

5,0

 

0,939

0,977

1,012

1,042

1,067

1,087

1,102

 

1,112

 

1,117

5,5

 

0,940

0,986

1,015

1,042

1,063

1,079

1,088

 

1,092

,

1,096

6,0

 

0,945

0,981

1,013

1,037

1,054

1,065

1,070

 

1,068

 

1,062

6,5

 

0,943

0,980

1,009

1,029

1,043

1,050

1,049

 

1,043

 

1,033

7,0

 

0,945

0,978

1,006

1,024

1,034

1,037

1,033

 

1,023

 

1,009

7,5

 

0,945

0,980

1,005

1,021

1,027

1,027

1,020

 

1.005

 

0,989

8,0

 

0,951

0,983

1,007

1,020

Ь024

1,021

1,011

 

0,998

 

0,982

8,5

 

0,956

0,989

1,010

1,021

1,024

1,018

1,007

 

0,993

 

0,978

9,0

 

0,966

0,996

1,016

1,025

1,025

1,017

1,006

 

0,992

 

0,978

9,5

 

0,972

1,004

1,020

1,028

1,026

1,018

1,006

 

0,993

 

0,982

10,0

 

0,980

1,009

1 ,(Ш

1,030

1,027

1,018

1,005

 

0,994

 

0,985

10,5

 

0,985

1,013

1,028

1,031

1,026

1,016

1,004

 

0,994

 

0,989

11,0

 

0,988

1,015

1,028

1,030

1,024

1,013

1,002

 

0,993

 

0,990

11,5

 

0,988

1,016

1,027

1,028

1,021

1,010

0,998

 

0,991

 

0,991

12,0

 

0,990

1,015

1,025

1,024

1,015

1,004

0,994

 

0,998

 

0,990

12,5

 

0,989

1,013

1,022

1,019

1,010

0,998

0,990

 

0,986

 

0,989

13,0

 

0,980

1,012

1,019

1,015

1,004

0,993

0,986

 

0,984

 

0,989

13,5

 

0,990

1,0)1

1,016

1,011

1,000

0,990

0,983

 

0,984

 

0,989

14,0

 

0,990

1,010

1,015

1,008

0,997

0,987

0,983

 

0,985

 

0,991

14,5

 

0,990

1,011

1,014

і ,008

0,996

0,986

0,984

 

0,987

 

0,994

15,0

 

0,993

1,012

1,014

1,006

0,995

0,987

0,986

 

0,991

 

0,998

15,5

 

0,995

1,013

1,014

1,006

0,995

0,989

0,889

 

0,995

 

1,002

16,0

 

0,998

1,05

1,014

1,006

0,995

0,990

0,992

 

0,999

 

1,007

16,5

 

0,999

1,016

1,015

1,005

0,996

0,992

0,995

 

1,002

 

1,009

17,0

 

1,001

1,016

1,014

1,005

0,996

0,993

0,998

 

1,005

 

1.011

17,5

 

1,002

1,016

1,013

1,003

0,995

0,994

0,999

 

1,007

 

1,011

18,0

 

1,002

1,015

1,012

1,002

0,994

0,994

1,000

 

1,007

 

1,010

18,5

 

1,001

1,014

1,010

1,000

0,993

0,994

1,001

 

1,007

 

1,009

19,0

 

1,002

1,013

1,008

0,998

0,992

0,994

1,001

 

1,006

 

1,006

19,5

 

1,001

1,012

1,006

0,996

0,991

0,994

1,001

 

1,005

 

1,004

20,0

 

1,001

1,011

1,004

0,995

0,991

0,994

1,001

 

1,004

 

1,001

20,5

 

1,002

1.010

1,003

0,994

0,991

0,995

1,001

 

1,003

 

0,000

21,0

 

1,002

1,010

1,003

0,994

0,991

0,996

1,002

 

1,003

 

0,999

21,5

 

1,003

1,010

1,002

0,994

0,992

0,999

1,004

 

1,003

 

0,998

22,0

 

1,004

1,011

1,002

0,994

0,994

1,000

1,005

 

1,004

 

0,998

22,5

 

1,005

1,011

1,002

0,995

0,995

1,002

1,006

 

1,004

 

0,998

23,0

'

1,006

1,011

1,002

0,995

0,997

1,003

1,006

 

1,004

 

0,998

23,5

 

1,006

1,011

1,002

0,995

0,998

1,004

1,006

 

1,003

 

0,998

24,0

 

1,006

1,010

1,001

0,995

0,998

1,005

1,006

 

1,002

 

0,998

24,5

 

1,006

1,009

1,00

0,995

0,999

1,005

1,005

 

1,000

 

0,997

25,00

 

1,006

1,008

0,999

0,995

0,999

1,004

1,004

 

0,999

 

0,996

25,5

 

1,006

1,007

0,998

0,994

0,999

1,004

1,002

 

0,997

 

0,996

26,0

 

1,006

1,006

0,997

0,994

0,999

1,003

1,001

 

0,996

 

0,996

Таблиця 5.3

Іи

ом ІІ.ІЧІІІіу

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11 ') ч

 

0,60

0,65

0,70

0,75

0,80

0,85

 

0,90

0,95

1,00

 

0,000

 

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

 

0,000

0,000

0,000

 

п,.чк

 

0,255

0,259

0,267

0,275

0,282

0,290

 

0,297

0,304

0,314

 

(>,'176

 

0,490

0,505

0,519

0,534

0,547

0,561

 

0,575

0,590

0,602

 

0,685

 

0,706

0,722

0,740

0,758

0,776

0,794

 

0,813

0,832

0,844

 

11,856

 

0,878

0,899

0,919

0,938

0,957

0,974

 

0,991

1,008

1,022

 

0,985

 

1,010

1,030

1,050

1,067

1,084

1,090

 

1,051

1,120

1,133

 

1,081

 

1,100

1,116

1,131

1,143

1,154

1,162

 

1,169

1,175

1,177

 

1,1 \2

 

1,145

1,158

1,165

1,170

1 , 1 7 4 ^

1,174

 

1,174 _

1,176

1,175

 

1,151

 

1,158

1,162

1,163

1,161

1,156

1,150

 

1,141

1,132

1,119

 

1,141

 

1,141

1,138

1,132

1,127

1,111

1,099

 

1,085

1,071

1,053

 

Ш 4

 

1,107

1,097

1,084

1,069

1,053

1,036

 

1,119

1,003

0,987

 

1,076

 

1,064

1,050

1,032

1,016

0,994

0,979

 

0,962

0,951

0,932

 

1,036

 

1,020

1,001

0,984

0,956

0,949

0,934

 

0,922

0,914

0,907

 

1,001

 

0,982

0,965

0,948

0,936

0,920

0,910

 

0,906

0,904

0,905

 

0,475

 

0,957

0,941

0,927

0,917

0,911

0,909

 

0,911

0,917

0,926

 

0,956

 

0,944

0,931

0,922

0,919

0,920

0,927

 

0,934

0,946

0,962

 

0,952

 

0,941

0,934

0,932

0,936

0,944

0,955

 

0,970

0,986

1,002

 

0,954

 

0,948

0,948

0,951

0,958

0,974

0,900

 

1,006

1,023

1,041

 

0,962

 

0,961

0,967

0,976

0,990

1,006

1,023

 

1,03$

1,051

1,060

 

0,972

 

0,977

0,987

1,000

1,015

1,033

1,048

 

1,059

1,065

1,066

 

о

984

 

0,993

1,006

1,020

1,036

1,049

1,059

 

1,063

1,062

1,056

 

0,994

 

1,005

1,019

1,033

1,046

1,054

1,058

>

1,055

1,048

1,033

 

1,001

 

1,014

1,027

1,039

2,047

1,048

1,044

 

1,034

1,0.'1

1,005

 

1,006

 

1,017

1,029

1,037

1,039

1,034

1,024

 

1,010

0,994

0,977

 

1.007

 

1,018

1,026

1,029

1,025

1,015

1,000

 

0,984

0,970

0,958

 

1,007

 

1,015

1,019

1,017

1,010

0,995

0,980

 

0,965

0,955

0,950

 

1,006

 

1,012

1,012

1,005

0,993

0,980

0,965

 

0,955

0,952

0,955

 

1,005

 

1,008

1,004

0,995

0,982

0,968

0,958

 

0,954

0,958

0,975

 

1.005

 

1,005

0,998

0,987

0,975

0,965

0,961

 

0,965

0,976

0,991

 

1,005

 

1,003

0,994

0,983

0,970

0,969

0,971

 

0,981

0,997

1,010

 

1,006

 

1,002

0,994

0,983

0,977

0,978

0,987

 

1,001

1,018

1,032

 

1

1)07

 

1,001

0,992

0,985

0,984

0,991

1,003

 

0,008

1,032

1,048

 

1,008

 

1,001

0,994

0,990

0,993

1,003

1,018

 

1,031

1,040

1,039

 

1,008

 

1,001

0,995

0,995

1,001

1,014

1,027

 

1035

1,037

1,028

 

1,007

 

1,000

0,996

0,999

1,008

1,020

1,030

 

1,032

1,026

1,012

 

1,005

 

0,998

0,997

1,002

1,012

1,023

1,027

 

1,023

1,013

0.994

 

1001

 

0,997

0,997

1,004

1,014

1,020.,

1,018

 

1,008

0,993

0,978

 

0,999

 

0,995

0,997

1,005

1,012

1,014

1,007

 

0,993

0,978

0,969

 

0,995

 

0,993

0,997

1,004

1,009

1,006

0,995

 

0,981

0,970

0,967

 

0,992

 

0,992

0,997

1.003

1,005

0,998

0,985

 

0,973

0,967

0,973

 

0Х991

 

0,992

0,998

1,003

1,001

0,991

0,980

 

0,972

0,975

0,986

 

0,991

 

0,994

0,999

1,002

0,998

0,987

0,978

 

0,977

0,990

1,001

 

0,992

 

0,996

1,001

1,002

0,996

0,987

0,982

 

0,989

1,001

1,015

 

0,991

 

0,999

0,995

1,002

0,995

0,988

0,988

 

0,988

1,013

1,025

 

0^997

 

1,000

1,004

1,002

0,995

0,991

0,997

 

1,010

1,024

1,029

 

1,000

 

1,005

1,005

1,002

0,996

0,996

1,006

 

1,018

1,028

1,028

 

1,002

 

1,007

1,007

1,002

0,997

1,001

1,011

 

1,022

1,025

1,016

 

і

003

 

1,008

1,006

1,001

0,998

1,004

1,015

 

1,021

1,016

1,002

 

І (101

 

1,007

1,004

0,999

0,999

1,007

1,015

 

1,016

1,006

0,990

 

І

004

 

1,006

1,002

0,998

0,999

1,007

1,012

 

1,007

0,995

0,979

 

і

004

 

1,004

0,999

0,996

1,000

1,007

1,008

 

0,998

0,984

0,975

 

І

003

 

1,002

0,997

0,995

1,000

1,005

1,001

 

0,989

0,978

0,977

 

І 00 >

 

0,999

0,995

0,995

1,000

1 , 0 0 2 ^

0,997

 

0,984

0,978

0,983

275

Глава 5

Я К І С Т Ь Л І Н І Й Н И Х

Н Е П Е Р Е Р В Н И Х С И С Т Е М А В Т О М А Т И Ч Н О Г О К Е Р У В А Н Н Я

 

І М Е Т О Д И ЇХ О Ц І Н К И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 5.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

//-функції для трикутників

 

 

 

X

/;

 

т

Н

т

 

0,00

0,00000

 

0,62

0,195

4,2

 

0,868

0,01

0,00318

 

0,65

0,204

4,5

 

0,882

0,02

0.0063

 

0,67

0,211

4,7

 

0,898

0,03

0.0095

 

0,70

0,220

5,0

 

0,895

0,04

0,0127

 

0,72

0,226

5,4

 

0,901

0,05

0,0159

 

0,75

0,235

5,8

 

0,903

0,06

0,0191

 

0,80

025

6,0

 

0,903

0,07

0,022

 

0,82

0,256

7,0

 

0,904

0,08

0,0254

 

0,85

0,265

7,6

 

0,907

0,09

0,0286

 

0,87

0,271

8,0

 

0,911

010

0,0318

 

0,90

0,28

8,8

 

0,922

0,12

0,038

 

0,92

0,286

9,0

 

0,925

0,15

0,0477

 

0,95

0,295

10,0

 

0,939

0,17

0,054

 

0,97

0,301

11,0

 

0,947

0,20

0,064

 

1,00

0,310

12.0

 

0,950

0,22

0,07

 

1,2

0,367

14,0

 

0,951

0,30

0,095

 

1,5

0,449

15,0

 

0,956

0,32

0,10

 

1,7

0,50

16,0

 

0,961

0,35

0,11

 

2,0

0,571

17,0

 

0,965

0,37

0,12

 

2,2

0,615

18,0

 

0,966

0,40

0,127

 

2,5

0,674

19,0

 

0,966

0,42

0,133

 

27

0,709

20,0

 

0,967

0,45

0,142

 

3,0

0,755

30,0

 

0,980

0,47

0,149

 

3,2

0,811

40,0

 

0,984

0,50

0,158

 

3,5

0,815

100,0

 

0,994

0,52

0,164

 

3,7

0,830

120,0

 

0,995

0,60

0,189

 

4,0

0,856

 

 

 

Для типового (одиничного) трикутника при # ( 0 ) = 1

і со, =1 зна-

чення перехідної функції //, (/) дістанемо з виразу для одиничної трапеції, поклавши со0 = 0, V = 0. Тоді матимемо

/

1 - С 0 8 і )

я ^

і

Отже, перехідна функція для одиничного трикутника є функцією лише однієї величини — часу /:

Лі (0 = ЛО-

Значення //-функції одиничних трапецій при різних V і т наведено в табл. 5.3, а для одиничних трикутників при різних т — у табл. 5.4. У цих таблицях замість реального часу ! взято так званий табличний час т = сог.

При користуванні таблицями для одиничних фігур задля обчислення ординат перехідного процесу, що відповідають деякому реаль-

276

!>. З. Наближені методи оцінки якості

-іу моменту часу і{ і реальним фігурам, які апроксимують характе-

і11(•

піку И/ (со), слід дотримуватися такої методики.

 

і іадасмо значення реального часу ґх, для якого знаходимо від-

ммигімг

значення табличного часу:

 

 

 

 

=

 

 

 

частота пропускання реальної фігури Н(со).

 

/

Дня реальних трапецій визначаємо нахил сторони реальної

• с 11 и'ції V

= —і за таблицями Л-функцій типових трапецій з нахм-

 

 

 

 

у р

і-

і

,

ур

знаходимо відповідне значення І\ (їх).

 

і

і найдені з таблиць значення /?, х) множимо на Яр відповідної

іі н.мої (|)ігури і, як результат, дістаємо складову ординати реально-

;іи-рехідного процесу, що відповідає даній фігурі. Подібним чином

І І І " І Н О Д И М О розрахунки і для інших фігур:

х, х ) = И1(1Х 1 р (для фігури 1V/),

Хя(*х)=Ьп(*х)Нпр

( д л я ф і г у р и п).

іРезультуючу ординату перехідного процесу знаходимо як алге-

«і'мчпу суму ординат усіх фігур для даного моменту часу:

*Х ('*)=*, (*х) + '~ + Ь„(*х)'

^ Аналогічно знаходимо ординати перехідного процесу і для іншії моментів часу, після чого по точках будуємо характеристику х(і).

Розглянемо конкретний приклад побудови характеристики перемліймо процесу.

І П р и к л а д 5.3. Побудувати перехідну характеристику для системи з передаточною функцією за збуренням

 

 

р+

З

 

 

р3

+ 4 , 5 / +

14,5/?+20'

 

Р о з в ' я з а н н я .

Амплітудно-фазова частотна характеристика з а

і(»уреш іям має вигляд

 

 

 

и// (

\ _

+ З

_

 

~ -усо3

- 4,5со2 + 14,5у'ш + 20

~

0'(о + 3)[(20 - 4,5со2) - у(14,5со - со3)] = ,

,

(20 - 4,5со У + (14,5со - со ^

 

 

277

Г л а в а 5

я к і с т ь ЛІНІЙНИХ НЕПЕРЕРВНИХ СИСТЕМ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ

ІМЕТОДИ їх ОЦІНКИ

адійсна частотна характеристика —

 

 

 

і7/(а)) =

 

 

60 + со2

- со4

 

 

 

 

 

 

 

(20 - 4,5а)2)2 + (14,5со - со3)?'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Знайдемо значення IIі(со) при зміні частоти со :

 

 

ш

0

1

2

 

3

 

4

5

7

9

1

0

{/'(со)

0,15

0,14

 

0,11

 

-0,02

-0,07

-0,05

-0,03

-0,013

-0,01

 

За цими даними побудуємо характеристику

со) (рис. 5.15, а).

Суттєвою частотою вважаємо сос = 9, для якої

 

 

 

 

 

 

[/'(0)

 

= 0,15/0,013 -

11,5 > 10.

 

 

 

 

 

 

£А'(сос)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Три

еквівалентні фігури,

якими

апроксимується

характеристика

ІІ/ (со), показано на рис. 5.15, б. Параметри фігур:

 

 

 

Л7 — трапеція

О А СД

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Я,

=0,11+ 0,07 = 0,18;

со0 І =2,75;

 

 

 

 

 

 

с о п = 3 , 2 ;

у

, = | ^ =

0,85;

 

 

 

 

N2 — трапеція

ОНЕР,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Я2 = -0,07;

со02

= 4,0;

 

 

 

 

 

 

 

<% = 9;

V =

=

 

 

 

 

 

 

— трикутник

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Я з = 0,04;

со13 = 2,75.

 

 

 

Побудуємо ординату перехідного процесу для реального моменту часу і = 1 с. Знайдемо табличний час для відповідних фігур:

ід,, = со,,/ = 3,2 • 1 = 3,2;

т„2 = со,2/ = 9,0;

тю = со13/ =2,75.

За даними таблиць /^-функцій за відповідними значеннями V і т (для трапецій) і величині т (для трикутника) знайдемо значення /г-функцій для фігур N1, N2, N3:

И(()ю = 1,16; й(/)„2 = 0,99; /?(/)„, = 0,71.

2 7 8

! >. З. Наближені методи оцінки якості

б

Рис. 5.15

Помноживши знайдені табличні значення Н{і) на ординати відпоідних реальних фігур Я, дістанемо ординати х,(/) відповідних фігур:

хх(і) = к{і)шН, = 1,16- 0,18 = 0,21;

х2(0 = Щ)„2Н2 = ~ № = - о,07;

279

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]