5.4 Контрольные вопросы

1. Что понимается под типовым динамическим звеном?

2. Каким образом определяются параметры звеньев первого порядка по экспериментально снятым h(t)?

3. Приведите примеры динамических звеньев, их передаточные функции и временные характеристики.

4. Как влияет коэффициент демпфирования на характер переходного процесса звеньев второго порядка?

5. Как влияет звено интегрирования на другие звенья?

6. Как влияет изменение постоянной времени Т и коэффициента k на переходные характеристики звеньев?

Лабораторная работа №6. Эквивалентные преобразования структурных схем

Цель работы: приобретение навыков для преобразования структурных схем систем управления.

6.1 Основные соединения структурных схем

К основным соединениям структурных схем относятся следующие соединения:

1) соединение звеньев (рисунок 6.1а) называют последовательным – выходная величина одного звена является входной величиной другого;

2) соединение звеньев (рисунок 6.1б) называют параллельным, если на входы всех звеньев подается одна и та же величина, а выходные величины суммируются;

3) параллельно–встречное соединение, (рисунок 6.1в), называют обратной связью (ОС). Сумматор замыкает "петлю" или "контур" обратной связи, при этом если сигнал подается на сумматор с отрицательным знаком, то имеет место отрицательная ОС, иначе положительная ОС. Данную систему будем называть замкнутой системой.

а) последовательное б) параллельное в) обратная связь

Рисунок 6.1 – Основные типы соединения звеньев

6.2. Основные преобразования структурных схем

Структурная схема систем управления может содержать большое количество звеньев, и их соединение может быть произвольным. Сложное соединение звеньев может быть преобразовано в более простое с сохранением динамических характеристик системы на основе принципа суперпозиции: сумма реакций звена (или системы) на отдельные воздействия равна реакции звена на сумму этих же воздействий. Это обуславливает математические выражения для эквивалентной передаточной функции

– рисунок 6.1а, (6.1)

– рисунок 6.1б, (6.2)

– рисунок 6.1в, (6.3)

если отрицательная ОС, то знак в знаменателе «плюс», иначе «минус».

Формулы (6.1–6.3) лежат в основе существующих правил преобразования структурных схем (таблица 6.1).

Таблица 6.1 – Правила преобразования структурных схем

	Исходная схема	Эквивалентная
1	Два последовательно включенных блока
2	Два параллельно включенных блока
3	Соединение с обратной связью
4	Перенос сумматора по ходу сигнала
5	Перенос сумматора против хода сигнала
6	Перенос узла против хода сигнала
7	Перенос узла по ходу сигнала