рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Типовые динамические звенья

Типовые динамические звенья - раздел Экология, Высшего профессионального образования Любую Систему Управления Можно Представить В Виде Совокупности Простых Устрой...

Любую систему управления можно представить в виде совокупности простых устройств, механизмов, схем и т.д., называемых типовыми динамическими звеньями, соединенных определенным образом и отражаемых направление и характер протекаемых процессов.

Под типовыми динамическими звеньямипонимают такие звенья, поведение которых описывается дифференциальными уравнениями не выше второго порядка. Типовые динамические звенья представлены в таблице 4.1.

 

Таблица 4.1 – Типовые динамические звенья

 

  Название Передаточная функция
Усилительное (пропорциональное, безинерционное)
Идеальное интегрирующее
Идеальное дифференцирующее
Апериодическое (инерционное) первого порядка
Идеальное форсирующее
Колебательное (апериодическое второго порядка)
Звено чистого запаздывания

 

Для изучения характеристик приведенных звеньев следует пользоваться функциями, рассмотренными в главе 3.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Высшего профессионального образования

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ... ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Типовые динамические звенья

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Объект управления, управляющее устройство
Подобъектом управления(машина, агрегат, технологический процесс) понимается устройство, работой которого необходимо управлять. Управлениекаким-либо объект

Способ (принцип) управления
По способу управления САУ разделяются: 1. Разомкнутые, на входе УУ отсутствует информация о действительном значении выходной координаты Y, т.е нет контроля за состо

Линейные и нелинейные САУ
По функциональной зависимости между входной и выходной координатами САУ разделяются на: - линейные; - нелинейные. Линейные характеризуются тем, что поведение системы опис

САУ непрерывного, релейного и импульсного действия
В зависимости от характера работы системы САУ подразделяются: - система непрерывного действия. Выходные величины системы и звеньев изменяются плавно при плавном изм

Вопросы для самопроверки
1. Сформулируйте основные цели управления. 2. Как классифицируются САУ для поддержания заданного закона изменения выходной координаты? 3. Основные признаки разомкнутой САУ. Сформу

Режимы работы САУ
Существуют два режима работы САУ: 1) статический режим(установившийся); 2) динамический режим(переходной процесс). Эти

Математический аппарат
Поведение САУ в общем случае описывается системой нелинейных дифференциальных уравнений, при решении которых вводится ряд допущений, либо применяются различные методы линеаризации, решаемые с помощ

Основные функции САУ
Исследование поведения системы возможно только при изучении реакции выходных координат при подаче входных воздействий. Но бесконечное множество форм входных сигналов рождает такое же бесконечное ко

Передаточная функция
Под передаточной функциейпонимают отношение изображения выходной координаты к изображению входной координаты, полученных при нулевых начальных условиях.

Переходная характеристика
Переходной характеристикойназывается зависимость выходной координаты от времени при подаче на вход единичного ступенчатого сигнала (рисунок 3.4). Из (3.8) с учетом (3.11) уравнение переходной харак

Импульсная (весовая) функция
Импульсная или весовая функция– это реакция системы на импульсное воздействие (рисунок 3.4б) – обозначается kи(t):

Амплитудно - фазочастотные характеристики (АФЧХ)
Для изучения внутренних свойства объектов, необходимо исключить из рассмотрения входные и выходные сигналы и оставить только то, что характеризует лишь сам объект. Если на входе и выходе о

Усилительное (пропорциональное, безынерционное) звено
Примерами усилительного звена могут служить делитель напряжения на двух резисторах (рисунок 4.1а), усилитель на операционном усилителе (рису-нок 4.1б), редуктор (рисунок 4.1в). В первом случае урав

Амплитудно-фазочастотные характеристики
4.1.3.1 Амплитудно-фазочастотная характеристика имеет следующее выражение: W(jw)=K+j0=K× e j×0. (4

Логарифмическая амплитудно-фазочастотная характеристика (ЛАФЧХ)
4.1.4.1 Логарифмическая амплитудночастотная характеристика (ЛАЧХ): L(w)=20×lg A(w)=20×lg K. (4.13) 4.1.4.2

Идеальное интегрирующее звено
Примерами идеального интегрирующего звена могут служить: - идеальный конденсатор емкостью С (рисунок 4.2а), если выходной координатой является напряжение на конденсаторе UC

Переходная функция
. (4.23) График переходной характеристики представлен в таблице 4.2.

Амплитудно-фазочастотная характеристика
4.2.3.1 Амплитудно-фазочастотная характеристика (АФЧХ):

Логарифмическая амплитудно-фазочастотная характеристика (ЛАФЧХ)
4.2.4.1 Логарифмическая амплитудно-частотная характеристика (ЛАЧХ):

Идеальное дифференцирующее звено
Примерами идеального дифференцирующего звена могут служить: - идеальная катушка индуктивности, (Рисунок 4.4а). Входным сигналом является ток через катушку i(t), выходным – на

Амплитудно-фазочастотная характеристика
4.3.3.1 Амплитудно-фазочастотная характеристика (АФЧХ): . (

Логарифмическая амплитудно-фазочастотная характеристика (ЛАФЧХ)
4.3.4.1 Логарифмическая амплитудночастотная характеристика (ЛАЧХ): L(w)=20lgA(w)=20lg(Tw)=20lgT+20lg20w=lgT+20&time

Апериодическое (инерционное) звено 1-го порядка
Примерами инерционного звена могут служить: - RC цепочка (рисунок 4.6а). Входным сигналом является напряжение Uвх(t), выходным – напряжение на конденсаторе U

Переходная функция
Уравнение переходной функции на основании (3.9) представляется в виде: . (4.

Амплитудно-фазочастотная характеристика
4.4.3.1 Амплитудно-фазочастотная характеристика (АФЧХ):   .

Логарифмическая амплитудно-фазочастотная характеристика (ЛАФЧХ)
4.4.4.1 Логарифмическая амплитудночастотная характеристика имеет следующий вид:

Дифференциальное звено первого рода (форсирующее)
Примерами инерционного звена могут служить: - LR цепочка (рисунок 4.9 а). Входным сигналом при этом является ток контура iвх(t), выходным - напряжение на всей цепо

Амплитудно-фазочастотные характеристики
4.5.3.1 Амплитудно-фазочастотная характеристика (АФЧХ): . (

Логарифмическая амплитудно-фазочастотная характеристика (ЛАФЧХ)
4.5.4.1 Логарифмическая амплитудночастотная характеристика (ЛАЧХ):

Колебательное звено (апериодическое звено второго порядка)
Примерами апериодического звена второго порядка может служить (рисунок 4.11): - колебательный контур). Входным сигналом является Uвх(t), выходным – напряжение на к

Переходная функция
. (4.81) Корни характеристического уравнения колебательно звена (0<e

Амплитудно-фазочастотные характеристики колебательного звена
4.6.3.1 Амплитуднофазочастотная характеристика (АФЧХ): . (4

Логарифмическая амплитудно-фазочастотная характеристика
4.6.4.1 Логарифмическая амплитудночастотная характеристика (ЛАЧХ): (4.81)

Звено чистого запаздывания
Под звеном чистого запаздывания понимается устройство, в котором выходной сигнал повторяет закон изменения входного после выдержки времени, называемого временем запаздывания. Примером звен

Передаточная функция
. (4.93) Условно-графическое обозначение звена чистого запаздывания представ

Логарифмическая фазочастотная характеристика (ЛФЧХ)
. (4.103) Графики логарифмических амплитудно-фазочастотных характеристик пре

Вопросы для самопроверки
1. Приведите примеры усилительного звена. 2. Запишите уравнения основных функций усилительного звена. Представьте графики основных функций. 3. Приведите примеры интегрирующего зве

Структурные схемы и их преобразования
Под структурной схемойпонимается набор типовых динамических звеньев, соединенных определенным способом. Структурные схемы соответствуют системам дифференциальных уравнений, но знач

Последовательное соединение звеньев
Пусть имеется фрагмент структурной схемы, состоящей из «n» последовательно соединено звеньев, как показано на рисунке 5.3. Если не требуется знать поведение промежуточных ко

Согласно-параллельное соединение звеньев
На рисунке 5.5 представлена схема для трех согласно-параллельно соединенныхзвена. На входах трех звеньев действует один и тот же сигнал X(p). Сигнал на выходе будет р

Встречно-параллельное соединение звеньев
Структурная схема встречно-параллельного соединения звеньевпоказана на рисунке 5.7. В данной схеме можно выделить два канала: Wп – прямо

Логарифмическая амплитудно-фазочастотная характеристика
Логарифмическая амплитудно-фазочастотная характеристика замкнутой системы определяется на основании (5.15):  

Упрощенное (аппроксимированное) построение замкнутой ЛАФЧХ
АФЧХ замкнутой системы (5.15) имеет вид : . а) Пусть в некотором ди

Построение с помощью номограммы замыкания
Из уравнения (5.14) для передаточной функции замкнутой системы с единичной обратной связью W1 видно, что она полностью определяется передаточной функцией разомкнутой системы W

Построение ЛАФЧХ прямого канала, канала обратной связи и разомкнутой САУ
  Передаточная функция прямого канала представляет собой колебательное звено, ЛАФЧХ которого построим аналитическим способом по формулам (4.91) и (4.92). Результаты расчета представле

Построение ЛАФЧХ замкнутой САУ с помощью номограммы замыкания.
На номограмме замыкания откладываем значения ЛАФЧХ разомкнутой САУ. Например, для частоты w=1000 с-1 значения Lр=-0,6 дБ и jр=-76,0 град (табли

Точное построение ЛАФЧХ замкнутой САУ
Для точного построения удобнее воспользоваться формулой (5.14) для вывода передаточной функции замкнутой САУ:

Перенос узла суммирования через звено
Пусть для схемы (рисунок 5.12,а) требуется перенести узел суммирования через звено вправо или влево так, чтобы соотношение между сигналами X0, X3 и X

Перенос узла суммирования на выход
При переносе узла суммирования на выход (вправо – рисунок 5.12,б) в схему для сохранения эквивалентности необходимо ввести дополнительное звено в канале внешнего воздействия X3 с

Перенос узла суммирования на вход
При переносе узла суммирования на вход (влево – рисунок 5.12,в) в схему для сохранения эквивалентности необходимо ввести дополнительное звено в канале внешнего воздействия X3 с пе

Перенос ответвления через звено
Пусть для схемы (рисунок 5.13,а) требуется перенести ответвление через звено вправо или влево так, чтобы соотношение между сигналами X0, X1 и X2

Перенос ответвления на выход
При переносе ответвления на выход (вправо – рисунок 5.13,б) в схему для сохранения эквивалентности необходимо ввести дополнительное звено в канале выходного сигнала X1 с передаточ

Перенос ответвления на вход
При переносе ответвления на вход (влево – рисунок 5.13,в) в схему для сохранения эквивалентности необходимо ввести дополнительное звено в канале выходного сигнала X1 с передаточно

Вопросы для самопроверки
1. Что понимается под структурной схемой? 2. Выведите формулу замены последовательно соединенных звеньев одним эквивалентным. 3. Проиллюстрируйте построение эквивалентной ЛАФЧХ.

Устойчивость САУ
Под устойчивостью понимается способность системы возвращаться к установившемуся режиму работы после приложения или снятия внешних воздействий. На рисунке 6.1 показаны примеры устойчивой, н

Условия устойчивости
Любая система будет устойчивой, если переходные процессы, вызванные внешними воздействиями, с течением времени будут затухать. Поведение любой системы математически записывается в виде:

Принцип аргумента
Определение устойчивости частотными методами основан на вспомогательной теореме, известной как принцип аргумента. Пусть характеристическое уравнение системы имеет следующий вид и найдены к

Критерий устойчивости Михайлова
Критерий позволяет упростить принцип аргумента при анализе устойчивости. Из принципа аргумента следует, что, если система устойчивая, то аргумент (фаза) характеристического уравнения при и

Критерий устойчивости Найквиста
Передаточная функция замкнутой САУ записывается в виде:   (6.9)

Вопросы для самопроверки
1. Что понимается под устойчивостью САУ? 2. Сформулируйте условия устойчивости. 3. Сформулируйте теоремы Ляпуновы. 4. Выведите теорему принципа аргумента. 5. В ч

Оценка показателей прямым методом
О качестве переходного процесса принято судить по реакции системы на единичное ступенчатое воздействие. Показатели качества были введены в разделе 3.3. Все показатели можно определить по г

Оценка корневым методом
Оценка качества процесса регулирования по расположению нулей и полюсов передаточной функции замкнутой системы. Замкнутую передаточную функцию можно представить в виде: &nbs

Частотные методы
Связь между переходной и вещественной характеристиками доказана в [1,2,3[ и выражается формулой:   (7.6)

Оценка переходной характеристики с помощью ЛАФЧХ замкнутой и разомкнутой системы
Оценка реакции системы при ступенчатом входном воздействии сопряжена, как правило, с громоздкими вычислениями. Поэтому очень важно уметь оценивать качество переходного процесса по виду логарифмичес

Метод коэффициентов ошибок
После окончания переходных процессов система работает в режиме установившегося движения. Закон изменения выходной координаты зависит от точности воспроизведения системой заданного закона, с одной с

Статическая и астатическая системы
Анализ ошибок регулирования обычно проводят при типовых воздействиях, рассмотренных в главе 2, например, при единичном ступенчатом воздействии, линейно-нарастаюшем, гармоническом и т. д. Е

Вопросы для самопроверки
1. Что понимается по точностью управления? 2. Выведите формулу определения ошибки регулирования по заданию. 3. Выведите формулу определения ошибки регулирования по возмущению.

Постановка задачи
Синтез САУ является основной стадией проектирования. Сущность – выбор такой структурной схемы системы и ее параметров и таком конструктивном решении, при которых обеспечивается требуемые показатели

Корректирующие устройства
Корректирующие устройства (КУ) бывают двух типов (по методу включения): - последовательные КУ, - параллельные КУ. Иногда применяют два типа КУ в одной САУ. КУ па

Построение желаемой амплитудной характеристики системы регулирования
Желаемая ЛАЧХ определяется требованиям к показателям качества динамического режима и точности процессов регулирования. Низкочастотная часть этой характеристика обуславливает точность воспр

Синтез последовательной коррекции.
При последовательной коррекции передаточная функция разомкнутой САУ имеет вид:

Синтез параллельной коррекции.
При использовании в качестве коррекции параллельного корректирующего устройства, систему можно представить как неохватываемую часть WНО(p) и часть схемы, охваченную обратной связь

Суть подчиненного управления. Многоконтурные САУ
Многоконтурные системы управления – это САУ, имеющие две или более неперекрещивающихся обратных связей. При использовании параллельной коррекции также возникают внутренние контура. В разомкн

Настройка контура тока на технический оптимум.
Структурная схема контура тока представлена на рисунке 10.2.            

Настройка контура скорости на технический оптимум
Структура контура скорости приведена на рисунке 10.4. В прямом канале САУ есть интегр

Настройка контура скорости на симметричный оптимум
При необходимости астатизма по возмущению регулятор скорости настраивается по симметричному оптимуму. Основой симметричного метода настройки является получение желаемой ЛАХ симметричной относительн

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги