Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
laplas_zvenya_i_kharakteristiki (1).docx
Скачиваний:
19
Добавлен:
27.09.2019
Размер:
1.54 Mб
Скачать

Звенья первого порядка

Апериодическое (инерционное) звено 1 порядка.

Дифференциальное уравнение имеет вид: .

Получим передаточную функцию: .

.

Величины и соответственно называются коэффициентом усиления и постоянной времени апериодического звена.

Коэффициент характеризует уровень изменения выходного сигнала, постоянная времени характеризует инерционные свойства системы, т.е. как быстро система отрабатывает поступившее воздействие.По известным формулам или таблице оригиналов и изображений получим зависимости, определяющие ИПФ и ПХ:

(рис.15).

(рис.16).

.

Рис.15 ИПФ апериодического звена

Рис. 16. ПХ апериодического звена

Преобразование Лапласа при ненулевых начальных условиях имеет вид: ;

.

.

Найдем частотные характеристики:

В теории управления часто используется метод качественного построения частотных характеристик по контрольным точкам (рис.17).

; .

По полученным контрольным точкам легко построить годограф .

Рис. 17. АФЧХ апериодического звена

, тогда

.

ФЧХ определяется формулой .

.

Графики и изображены на рис.18.

Рис. 18. АЧХ и ФЧХ апериодического звена

Логарифмические амплитудные характеристики пропорционального, интегрирующего и дифференцирующего звеньев являются прямыми, и их легко построить. Построение ЛАЧХ других элементарных звеньев требует дополнительных вычислений и построений. Поэтому на практике часто ограничиваются построением приближённых асимптотических ЛАЧХ.

ЛАЧХ апериодического звена определятся формулой:

.

Рассмотрим две области построения:

1. , тогда .

На частотах в выражении пренебрегают слагаемым и характеристика в этой области представляет собой прямую, параллельную оси абсцисс.

2. , тогда .

На частотах в выражении пренебрегают единицей и характеристика в этой области представляет собой прямую с наклоном -20 дб/дек.

Асимптотическая ЛАЧХ апериодического звена представлена (рис.19).

Рис. 19. Приближенная (асимптотическая) ЛАЧХ апериодического звена.

Частоты, на которой асимптотические ЛАЧХ претерпевает излом, называют сопрягающими частотами. Определим значение функции на этой частоте.

, где .

Это говорит о том, что на частоте сопряжения точная ЛАЧХ будет меньше на три дБ, относительно асимптотической.

Рис. 20. ЛАЧХ и ЛФЧХ апериодического звена

Дифференцирующее звено первого порядка (форсирующее).

Дифференциальное уравнение имеет вид: .

Получим передаточную функцию: .

.

Величины и соответственно называются коэффициентом усиления и постоянной времени форсирующего звена.

;

Частотные характеристики:

.

.

Построение асимптотической ЛАЧХ форсирующего звена аналогичен построению ЛАЧХ интегрирующего звена.

Рис.21 Асимптотическая ЛАЧХ дифференцирующего звена

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]