Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Решение задач по курсу Теоретические основы автоматизированного упра..pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
2.85 Mб
Скачать

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 3. Определение весовых w(t) и переходных h(t) функций

динамических систем Теоретические сведения

Весовая функция определяется в виде

 

v*t) = L-'{W{s)h

(3.1)

где ZT*{* • •} - обратное преобразование Лапласа от выражения в фигур­ ных скобках; W(s) - передаточная функция динамической системы.

Переходная функция определяется соотношением

 

A (/)= JH<T)A.

(3.2)

О

 

 

Если известна переходная функция hit), то весовая

функция

w(t) определяется выражением

 

 

>40=

d m

(3.3)

dt

 

 

Решение типовых задач

Задача 3.1. Определить весовую и переходную функцию апе­

риодического звена.

 

 

 

Решение.

 

к_

 

W(s) =

к

1

7Ь + 1

Т

1 '

 

 

s + —

Так как

 

 

Т

 

 

 

 

s + a

= е

 

 

 

 

то

/

Т

Определим h(t). Имеем

Й(0 = ^w(x)cti =

t

II

/

1 - е т

о

0

\

/

W(s) = 5 = 5 1 .

Так как

Г'{1} = 8(Г),

ТО

w(t) = 58(t).

Определим h(t). Имеем

h[t) = Jw(x)ск = 5 |5(т)Л = 5 • 1(0,

так как

j8(T)A=l(f).

о

Задача 3.3. Определить весовую и переходную функцию реаль­ ного дифференцирующего звена с передаточной функцией.

^ (5 ) = ^

5 .

(3-4)

75 + 1

 

Представим JV(s) в виде

 

 

W(s) = k\A + — \

(3.5)

1

75 + 1 /

 

где А и В -константы.

 

 

Из (3.4), (3.5) имеем

 

 

ATs + (А+ 2?)

s

(3.6)

75 + 1

- 75 + Г

 

Из (3.6) получим

 

 

АТ = 1;

1

(3.7)

 

 

А+ В = 0.|

Вэтом случае левая и правая части (3.6) совпадают. Из (3.7) определим А и В. Имеем

т

(3.8)

5 = - - ,

Г

^(s) = A| —- — — —

'Т Т 7i + l

ИЛИ

 

 

W(s) = j

1- - — Ц-

 

 

 

 

 

 

V

 

71 , + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определим w(t) . Имеем

 

 

 

 

 

 

 

Ц 0 = г 1{ | - 1 ^ - г 1 А .!.

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

т т

 

 

 

 

 

 

 

s + —

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w(t) = —

5 (0 -^ е 7

 

 

(3.9)

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

Определим h(t) . Получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t ~

 

 

к rfT

1

-7

к

1

1

 

 

1 m - - e 7

<h = - - 1 ( f ) - - — r e T

 

 

э

■*

 

T

w T

1

 

 

 

 

 

 

 

 

~ T

0_

к_

T1~

к 4

 

 

 

 

 

 

1 + e

T

= —

 

 

 

 

 

 

Т0_

Задача 3.4. Передаточная функция динамической системы имеет вид

W(s) =

5 s+ 3

(3.10)

 

s3(0,4s +1)

Определить весовую и переходную функции. Решение. Представим (3.10) в виде

.

5 s+ 3

А

В

С

D

(3.11)

lF(s) = —;-------------

= - т + - г + — +

---------- .

v

s3(0,4s + l)

s3

s2

s

0,4s +1

 

Из этого соотношения имеем

0,4As + А+ 0,4Bs“+ Bs + 0,4Cs3 + Os2 + Os3 == 5s + 3.

0,4С + D = 0; 0,45 + С = 0;

0,4А+ 5 = 5; ’

А = 3.

Решая эту систему уравнений, получим

Л = 3; 5 = 3,8; С = -1,52; D = 0,608.

Перепишем (3.11) в виде

 

. А

В

С

 

D_

 

 

 

+

0,4

 

 

W(s) = -

+ — + -

 

 

 

 

s

s'

s

 

s + -

 

 

 

 

 

 

 

0,4

 

 

Так как L 1j —l = 1(f);

L~'

 

 

 

1

 

 

 

 

 

; —i

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

TO

 

 

 

 

 

 

 

Mt) = 1,5f2 + 3,8f -1,52 • 1(f) + l,525e"2'5'.

 

Определим h(t). Имеем

 

 

 

 

 

 

i

t3

 

t2

 

1

/

\

hit) = j wixyk = 1,5-- + 3,84- -

1.52f - ^ ( c

- 2’5' -

1).

o

3

 

2

 

2,5

 

 

Задача 3.5, Передаточная функция динамической системы имеет вид

 

fP(s) = -

7> + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(7> + 1)(Г25 + 1)

 

 

Определить весовую функцию.

 

 

 

 

 

Решение. Представим fV(s) в виде

 

 

 

 

 

. А

 

 

В

 

 

 

fV(s) = —------ +

T2s +1

 

 

 

 

7|s + 1

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

(AT7 + BT,)S + (A + B)

 

TJS+ 1

 

 

(T,s + l)(T2s + l)

~ (T,s + 1)(Г25 +1)

 

Из полученного соотношения имеем

 

 

 

 

АТ2 + ВТ, =Т};

(3.12)

А+ В = 1.