6.2. Расшифровка результатов испытаний
На рисунке ниже показана экспериментальная реакции привода на скачек входного сигнала
Отработка синусоидального сигнала
Наличие курсоров и данных о их положениях позволяет определять различные параметры переходных процессов. Расстояние a – соответствует сдвигу между сигналами в 3600, расстояние b – соответствует сдвигу по фазе между входным и выходным сигналами. Каждое из указанных расстояний может быть замерено по положению подвижных курсоров (вертикальные пунктирные линии, b = dt = 35.8 ms). Расстояние между горизонтальными курсорами (с = dV = 0.18 V) определяет амплитуду выходного сигнала на данной частоте при постоянной входной амплитуде.
Нужно отметить, что фазовый сдвиг между входным и выходным сигналами определяется по абсолютным данным, базой (системой отсчета) для которого является непосредственно известная временная развертка осциллограммы. Сложнее с отношением амплитуд. Как известно, частотная характеристика это отношение выходного гармонического сигнала ко входному
W(jω) = δ(jω)/Uвх(jω),
Соответственно для амплитудной характеристики получим для каждой частоты
W = δ/Uвх .
На осциллограмме мы имеем отношение выходного напряжения ко входному напряжению, которые получаются с соответствующих датчиков. Для того чтобы перейти к частотной характеристики необходимо ввести масштабные коэффициенты
W = (kδ/ku)*( Uвых /Uвх ), (*)
где kδ - масштабный коэффициент отклонения выходного вала - рад/вольт, ku - масштабный коэффициент входного сигнала вольт/вольт. Необходимо найти эти масштабные коэффициенты и учитывать при расчете экспериментальных значений амплитуд.
В нашем случае имеется обходной путь, который следует из вида частотной характеристики замкнутого привода – амплитудная характеристика при малых частотах идет по единице (для логарифмического масштаба – по нулю), малыми частотами в нашем случае можно считать f = 1 Гц. Исходя из сказанного, можно записать для указанной частоты
(Uвых 1 гц/ Uвх 1 гц)* (kδ/ku) = 1,
откуда получаем для отношения масштабных коэффициентов
(kδ/ku) = (Uвх 1 гц/ Uвых 1 гц).
Подставим выражение для отношения коэффициентов в выражение (*) для частотной характеристики и получим
W = (Uвх1гц/Uвых1гц)*(Uвых /Uвх ).
Так как частотная характеристика снимается при постоянной амплитуде входного сигнала, т.е. Uвх1гц = Uвх , то после сокращения получим
W = (Uвых /Uвых1гц).
Т.е. в нашем случае амплитудная характеристика получается из отношения текущего значения амплитуды с датчика перемещения выходного вала к амплитуде с того же датчика при частоте 1 Гц. Поскольку амплитудная характеристика строится в децибелах, то амплитудная характеристика определяется как
20lg(Uвых /Uвых1), дБ.
Проведя осциллографирование отработки приводом ряда (по частоте) гармонических сигналов, можно получить экспериментальную частотную характеристику, приведенную ниже. Количество точек и их распределение по диапазону определяется на основании построения расчетных характеристик. (На каждый изгиб характеристики желательно снимать не менее трех точек).