1 Прямая и обратная связи в автоматических устройствах.

САУ( Система автоматического управления) может иметь: разомкнутую и замкнутую структуру . В Разомкнутой системе имеется главная - прямая связь, а в замкнутом - главная прямая и главная обратная связь. Если знак сигнала обратной связи совпадает со знаком входного сигнала, то такая связь называется положительной обратно связью.

Хвх=Хвх.о.с.+Хо.с.

Положительная обратная связь усиливает входной, а значит и выходной сигнал системы. Если знак сигнала обратной связи не совпадает со знаком входного сигнала, то это связь отрицательная.

Хвх=Хвх.о.с.-Хо.с

Обратные связи могут быть главные и дополнительные

Последовательная обратная связь по напряжению:

Параллельная обратная связь по току:

Последовательная или параллельная ОС зависит от того, как соединены выход ОС с входными клемами прямого канала.

2 Временные характеристики аналоговых и дискретных элементов автоматических устройств

Временные характеристики показывают закон изменения во времени регулируемой (выходной) величины элемента при изменении внешнего воздействия по определенному закону и при нулевых начальных условиях. Временные характеристики отражают динамические свойства САУ (элементов), которые могут быть определены по переходной функции (характеристике) и по импульсной переходной характеристике.

Переходная характеристика h(t) представляет собой переходный процесс на выходе звена, возникающий при подаче на его вход скачкообразного воздействия при величине скачка, равной единице, или реакцию элемента на входной сигнал в виде единичной ступенчатой функции.

импульсная переходная характеристика , пред-ставляет собой реакцию САУ (элемента) на единичную импульсную функцию, поданную на ее вход. На рис 2. показаны возможные виды импульсных переходных характеристик. Вид их зависит от динамических свойств САУ (элемента).

3 Передаточные функции аналоговых и дискретных элементов автоматических систем, элементов с обратной связью.

Передаточная функция H(p) элемента представляет собой преобразование Лапласа его импульсной хар-ки : H(p)=Xвых(p)/Xвх(p)=M(p)/N(p)

Где Xвых(p) и Xвх(p) – преобразование Лапласа выходного и входного сигналов соответственно

Р – изображение вх., вых. Сигнала

M(p)/N(p) – характ. Полиномы

Для дискретных элементов - H(z)=Xвых(z)/Xвх(z)=A(z)/B(z)

Для элемента с обратной связью(замкнутого элемента) сигнал Xос цепи обратной связи суммируется с входным сигналом Xвх.ос

Поэтому передаточная функция замкнутого элемента определяется как

H(p)=

где Hо,с(р)—передаточная функция цепи обратной связи:

Нос(р)= Xос(p)/Xвых(p)

Знак минус соответствует положительной обратной

связи, а плюс — отрицательной.

4 Частотные характеристики аналоговых и дискретных элементов автоматических устройств.

- комплексная частотная характеристика

Кривая, описываемая концом вектора K(j(ω))в комплексной плоскости при изменении ω , называется амплитудно-фазной характеристикой элемента (рис). В прямоугольной системе координат комплексная частотная характеристика K(j(ω))элемента, как и комплексный частотный спектр Ф(ω) сигнала представляется двумя характеристиками:

амплитудно-частотной К(ω) и фазо-частотной φ(ω) :

КЧХ дискретных элементов является периодической функцией