4.8Вопросы для самопроверки
1. Приведите примеры усилительного звена.
2. Запишите уравнения основных функций усилительного звена. Представьте графики основных функций.
3. Приведите примеры интегрирующего звена.
4. Запишите уравнения основных функций интегрирующего звена. Представьте графики основных функций.
5. Приведите примеры дифференциирующего звена.
6. Запишите уравнения основных функций дифференцирующего звена. Представьте графики основных функций.
7. Приведите примеры апериодического звена 1-го порядка.
8. Запишите уравнения основных функций апериодического звена 1-го порядка. Представьте графики основных функций.
9. Приведите примеры форсирующего звена.
10. Запишите уравнения основных функций форсирующего звена. Представьте графики основных функций.
11. Приведите примеры колебательного звена.
12. Запишите уравнения основных функций колебательного звена. Представьте графики основных функций.
13. Приведите примеры звена чистого запаздывания.
14. Запишите уравнения основных функций звена чистого запаздывания. Представьте графики основных функций.
4.9Рекомендуемая литература
/1/, гл. X
/2/, гл. 2
/3/, гл. 4
/4/, гл. 2
5Структурные схемы и их преобразования
Под структурной схемой понимается набор типовых динамических звеньев, соединенных определенным способом. Структурные схемы соответствуют системам дифференциальных уравнений, но значительно облегчают процесс исследования, т.к. показывают направление распространения сигнала. Типовые динамические звенья соединяются с помощью стрелок, показывающих направление преобразования энергии или сигналов. Сами звенья отображаются в виде прямоугольников, внутри которого записывается передаточная функция, либо функциональная зависимость.
Кроме звеньев структурные схемы содержат следующие элементы:
1) узел суммирования (сравнения);
2) ответвление.
Графические обозначения этих элементов показаны на рисунке 5.1.
При исследовании САУ любая сколь угодно сложная схема с помощью эквивалентных преобразований приводится к типовой структурной схеме.
Суть преобразования заключается в замене последовательно и/или параллельно соединенных звеньев одним звеном с эквивалентной передаточной функцией и переносами узлов суммирования и ответвления в другие места структурной схемы.
Типовая структурная схема замкнутой САУ представлена на рисунке 5.2. Здесь приняты следующие обозначения:
X(p) – задающее воздействие;
F(p) – возмущающее воздействие;
Y(p) – выходная координата;
(p)=X(p)-Y(p) – ошибка регулирования.
5.1Последовательное 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 координат, то можно произвести замену последовательно соединенных звеньев одним звеном с эквивалентной передаточной функцией Wэкв.
Из рисунка 5.3 справедливы следующие
зависимости (индексы «p»
для входных и выходных координат для
упрощения записи опущены): 
.
(5.114)
Таким образом, эквивалентная передаточная функция последовательно соединенных звеньев есть произведение передаточных функций отдельных звеньев.
Частотные характеристики эквивалентной схемы равны:
(5.2)
. (5.115)
Так как логарифм произведения равен сумме логарифмов сомножителей, то эквивалентная ЛАФЧХ равна сумме ЛАФЧХ отдельных звеньев.
(5.3)
(5.116)