Частотная характеристика

10. Частотная характеристика

При использовании САР используются не только ступенчатые воздействия на входе, но и воздействие входной величины изменяющейся по гармоническому закону

Хвх=Авх*Sint Хвых=Авых*Sin(t+)

Амплитудно-частотная хар-ка (АЧХ) –

Фазово-частотная хар-ка (ФЧХ)

Частотная передаточная ф-ция

Частотная передаточная ф-ция получается из W(p) путём замены p на j

W(j)=Rе()+j*Im()

Если изменять  от 0 до бесконечности то будет меняться вектор К и угол . Конец этого вектора опишет кривую называемую годографом. Годограф есть изображение АФЧХ. Кроме АЧХ, ФЧХ и АФЧХ используют логарифмические характеристики которые наз-ся логарифмическая амплитудно-частотная характеристика ЛАЧХ L()=20*lgK()

ЛАЧХ () =20*lg ()

11. Разбиение САР на типовые элементарные динамические звенья

Для удобства анализа САР расчленяют на составляющие элементы описываемые определённым типом диф-ых ур-ий. Таких элементов описываемых типовыми ур-ми в природе существует 6 штук. Это типовые ур-я не выше второго порядка. Элементы описываемые такими ур-ми наз-ся типовыми динамическими звеньями. Имея ур-я отдельных звеньев можно получить ур-я всей реальной системы.

12. Апериодическое звено и его характеристики.

Особенностью апериодических звеньев яв-ся возможность накопления в них энергии (во вращающихся массах, тепловых объектах) или материалах (бункеры, различного рода накопители). Переходные процессы в таких звеньях описываются диф ур-ми первого порядка. T – постоянная вермени звена, k – к-ент передачи (усиления) звена

13. Пропорциональное (безинерционное) звено

В этих звеньях (рычажный механизм, редуктор) выходная величина мгновенно изменяется вслед за изменением входной величины.

k – к-ент передачи (усиления) звена

Хвых=К*Хвх

14. Интегрирующее звено

Интегрирующим наз-ся звено у которого выходная величина пропорциональна интегралу по времени от величины, подаваемой на вход. Примером интегрирующего звена яв-ся ротационный питатель, подающий материал из бункера на транспортёр, гидро и пневмо двигатель

15. Дифференцирующее звено

В диф-рующем звене выходная величина яв-ся диф-лом от входной.

Хвых=Т*dХвх/dt. Примером таких звеньев яв-ся амортизаторы механических систем. На пракитке широко используются реальные диф-рующие звенья (стабилизирующий трансформатор)

Эти звенья при достаточно малом Т и большом k соответствуют идеальным диф-щим звеньям, т.к. Хвых=k*T* dХвх/dt

16. Колебательное звено

Колебательным яв-ся звено переходные процессы которого описываются диф ур-ем второго порядка. Т1,Т2 – постоянные времени колебательного звена

К колебательным звеньям можно отнести центробежный маятник, гидравлические ёмкости связанные трубопроводом. Обязательным условием для колебательного звена яв-ся комплексность корней харак-кого ур-я.Если корни хар-кого ур-я вещественные и отрицательные то процессы в звене имеют апериодический характер.

17. Звено запаздывания

Звено запаздывания характеризуется ур-ем вида Хвых(t)=k*Хвх(t-)

Т.е. выходная величина воспроизводит входную с запаздыванием по времени равным .

18. Структурные преобразования при различных соединениях звеньев

В основе использования структурных схем лежат структурные методы и структурные преобразования.

Теорема 1.

При последовательном соединении звенья с передаточными ф-циями W1…Wn замещаются одним эквивалентным звеном с передаточной ф-цией W= W1,…,Wn. Действительно для каждого звена и условиях их последовательного соединения можно написать

Хвых1=W1*Хвх1 Хвх2=Хвых1

Хвыхn=Wn*Хвхn Хвхn=Хвыхn-1

Теорема 2.

При параллельном соединении звенья с передаточными ф-циями W1…Wn замещаются одним эквивалентным звеном с передаточной ф-цией W= W1+…+Wn. Действительно написав ур-я

Хвых1=W1*Хвх1 Хвх1=Хвх2=… Хвхn= Хвх

Хвых=Хвых1+Хвых2+…Хвыхn

Теорема 3.

При охвате звена Wпр обратной связью Wo.c. (отрицательной или положительной) система замещается одним эквивалентным звеном с передаточной ф-цией

W=Wпр/(1+-Wпр*Wо.с.)

Wпр – передаточная ф-ция в прямой цепи; Wo.c. – передаточная ф-ция цепи обратной связи (знак + в знаменателе для отрицательной связи; знак – для положительной обратной связи)

Действительно написав ур-я

Хвых=Wпр*Х

Хо.с=Wo.c.*Хвых

Х=Хвх+-Хо.с.

и решив их совместно получим ур-е W=Wпр/(1+-Wпр*Wо.с.)

Структурные методы широко используются в инженерной практике для характеристики процессов в элементах и системах автоматики

Структурные схемы элементов автоматических систем формируются на основе совокупности ур-ий, которые связывают характеристики процесса с параметрами и начальными условиями этого процесса в сочетании с учавствующим технологическим оборудованием.

Похожие работы

Устройство и эксплуатация приборов автоматики компрессионной холодильной установки

Скачать

34236

4

1

... метрологического надзора пригодными к применению. 4. Учет средств измерений и определение сроков эксплуатации приборов и взрывобезопасности возлагается на ответственное лицо по метрологическому обеспечению, назначенное распоряжением по АГЗС. 5. Приборы и устройства автоматики безопасности, автоматического регулирования и контрольно-измерительные приборы должны обеспечивать точность показаний, ...

Электромагнитные реле железнодорожной автоматики

Скачать

41281

0

2

... и измерительных приборов практически исчерпаны, поэтому для устранения данных недостатков необходимо оснащение РТУ стендами, позволяющими автоматизировать измерения параметров и характеристик электромагнитных реле железнодорожной автоматики. 4. Автоматизированные стенды для измерения и контроля параметров реле Разработка методов измерений и автоматизированных измерительных стендов (АИС) для ...

Актуальные вопросы применения устройств пожарной автоматики на объектах железнодорожного транспорта

Скачать

8338

0

0

... в области пожарной автоматики, имеющих квалифицированных специалистов и развитую материально-техническую базу. Для большинства объектов железнодорожного транспорта возможное решение заключается в организации работ ТО и Р устройств пожарной автоматики собственными силами. Реализация данного положения позволит организовать качественное обслуживание устройств и значительно сократит расходы на ...

Расчёт и выбор микропроцессорных блоков защитной автоматики

Скачать

23533

6

8

... на отключение выключателя автотрансформатора; ·  Работа АПВ аналогична нормальному режиму работы; ·  Подаётся сигнал на сохранение отслеживаемой информации, записываемой автоматикой регистрации аварийных событий. 7. Расчёт токов короткого замыкания Расчёт токов к.з. необходимо производить для правильной настройки релейной защиты. Настройку РЗ необходимо производить по максимальному и ...