Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Шпора по ТАУ_2.docx
Скачиваний:
5
Добавлен:
16.09.2019
Размер:
2.8 Mб
Скачать
  1. Динамічні характеристики лінійних сау. Частотні характеристики.

Динамічні властивості лінійних САУ і їхніх ланок описуються за допомогою диференціальних рівнянь і передавальних функцій, а також графічними характеристиками, часовими і частотними,які, як правило, становлять обов'язкову частину аналізу систем управління.

Аналітичні вирази для цих характеристик одержують на підставі розв'язання диференціального рівняння.

Часові характеристики

а) Перехідна характеристика - це реакція ланки або системи на одиничний стрибок.

Аналітичний вираз для побудови перехідної характеристики визначається як

,

виходячи з того, що , його зображення буде , тоді

,

(2.12)

де - зворотне перетворення Лапласа.

б) Імпульсна (вагова) характеристика – це реакція ланки або системи на дельта-функцію .

,

виходячи з того, що , його зображення буде , тоді

.

, або . (2.13)

Частотні характеристики.

Частотні характеристики описують усталені вимушені коливання на виході ланки, викликані гармонійним впливом на його вході

,

(2.14)

де - амплітуда, а - кутова частота.

На виході лінійної ланки в усталеному режимі буде так само гармонійна функція тієї ж частоти, але загалом, буде відрізнятися від вхідного сигналу за амплітудою та фазою:

.

(2.15)

Для подальшого розгляду скористаємося символічною формою запису

(2.16)

Знайдемо співвідношення між вихідною і вхідною гармонійними величинами для ланки, що описується диференціальним рівнянням (2.5), застосовуючи звичайний спосіб пошуку його часткового розв'язку.

Підставляючи в рівняння (2.5) функції входу, виходу і похідну виходу одержимо

або скорочуючи на

,

звідки

.

(2.17)

З виразу (2.17) можна знайти комплексну передавальну функцію

(2.18)

  1. Синтез сау, построение желаемой лах.

Алгоритм побудови бажаної логарифмічної характеристики

Розбивають бажану ЛАХ на три частини і здійснюють побудову низькочастотної, середньочастотної частин ЛАХ, їхнє сполучення і побудова високочастотної частини ЛАХ.

1. Низькочастотна частина амплітудної характеристики обумовлюється необхідною точністю роботи системи і її нахил залежить від порядку бажаного астатизму системи r.

Нахил початкового низькочастотного відрізка характеристики визначається величиною . Перетин цією асимптотою осі абсцис (показано на рис. 8.2. пунктирною лінією) визначає значення добротності САУ за швидкістю .

2. Середньочастотна частина амплітудної характеристики є найбільш істотною частиною характеристики, тому що її вигляд визначає в основному якість перехідного процесу системи і характеризується частотою зрізу .

,

(8.3)

де — частота позитивності, що визначаться необхідним часом перехідного процесу і припустимим перерегулюванням за допомогою рис. 8.3, а.

.

За знайденою частотою зрізу проводять асимптоту з нахилом уліво та вправо від частоти зрізу до одержання визначених запасів стійкості і . Ці запаси можуть бути задані або визначені за припустимою величиною перерегулювання (рис. 8.3, б).

3. Сполучення середньочастотної частини з низькочастотною частиною ЛАХ роблять таким чином, щоб при відніманні виходив в реалізації найбільш простий коректуючий пристрій. Для полегшення побудови бажаної ЛАХ вводяться типові передавальні функції ті відповідні їм логарифмічні характеристики.

20-40-20-40 20-60-20-40

20-40-20-60 20-60-20-60

У прикладі (рис. 8.2.) сполучення з низькочастотною частиною виконується прямою з нахилом .

4. Тому що високочастотна частина амплітудної логарифмічної характеристики порівняно мало впливає на вигляд перехідного процесу, то для того, щоб не ускладнювати коректуючий пристрій, вона вибирається аналогічно ЛАХ вихідної (не скоректованої) системи.