Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Исследование типовых динамических звеньев систем радиоавтоматики. Методические указания к лабораторным работам с применением программы Micro Cap
.pdf
41
Рисунок П.20 – Переходная и импульсная характеристики колебательного
звена
Рисунок П.21 – ЛАЧХ и ЛФЧХ колебательного звена
h(t)
g(t)
t
y(t)
0
k
огибающая определяется
выражением
−
T
t
ek
1
lg
L()
(
)
lg
= 0.05
= 0.5
= 1
= 0.05
= 0.5
= 1
42
Рисунок П.22 – АФЧХ колебательного звена
Рисунок П.23 – Реализация колебательного звена на ОУ (а), в виде после-
довательного колебательного контура (б)
9. Звено постоянного (чистого) запаздывания
Выходная величина запаздывает на время, полностью повторяя форму
входного сигнала: y(t) = x(t -). Запаздывание сигнала характерно для линий
задержки, линий связи, где приходится считаться со временем группового запаздывания, в системах магнитной записи/воспроизведения, при временной
дискретизации сигнала и других радиотехнических устройствах.
Im()
Re()
k
=0 =
< =
R1
C2
R3
R2
C1
132
12
1
2
2132
2 CRR
RR
;
R
R
k
;CCRRT
==
=
U
вх Uвых
а)
С1
L1
R1
U
вх
U
вых
б)
( )
p
epK
−
=
43
Рисунок П.24 – Переходная и импульсная характеристики
Рисунок П.25 – АФЧХ звена постоянного запаздывания
Рисунок П.26 – Логарифмические частотные характеристики
Примером технической реализации может являться длинную линию без
потерь с распределенными параметрами L0 и C
0
, нагруженную на
согласованное сопротивление
0
0
C
L
Zн=
. Тогда при длине линии, равной l,
задержка распространения сигнала составит
н
lZ
C
L
l ==
0
0
.
Рисунок П.27 – Пример технической реализации звена постоянного запаздывания
0
0
1
(t)
t
t
1(t)
(t-)
Im()
Re()
1
=0
-
0
lg
(
)
0
lg
L()
U
вх
U
вых Zн
44
П.2. Примеры построения результирующих частотных характеристик
системы из последовательного соединения звеньев
Зная свойства типовых линейных звеньев, можно достаточно просто
построить результурующие частотные характеристики для системы, состоящей
из последовательного соединения простейших динамических звеньев. В этом
случае логарифмические частотные характеристики строят путем простого
сложения характеристик отдельных звеньев. Причем, для линейных систем
порядок сложения не зависит от местоположения звеньев в системе.
Пусть дана система, состоящая из форсирующего, интегрирующего и
инерционного звеньев, причем, Т1 > Т2.
Общая передаточная функция системы имеет вид
( )
( )
2
1
1
1
pTp
Tk
)p(K
+
+
=
.
Построим логарифмические частотные характеристик отдельных звеньев.
Рисунок П.28 – Пример построения результирующих ЛАЧХ и ЛФЧХ
p
k
2
1
1
pT+
1 + pT1
L()
lg
-
-
+20 дБ/дек
1/Т1
1/Т2
Форсир.
Инерц.
Интегр.
Результирующая
ЛАЧХ
20 lg k
(
)
lg
+/4
-/4
-/2
+/2
Инерц.
Интегр.
Форсир.
Результирующая
ЛФЧХ
-20 дБ/дек
-20 дБ/дек
45
Между частотами
1
= 1/Т1 и
2
= 1/Т
2
наклон ЛАЧХ интегрирующего
звена (-20 дБ/дек) будет компенсироваться положительным наклоном ЛАЧХ
форсирующего звена (+20дБ/дек), что приведет к постоянству
логарифмического коэффициента передачи. После частоты
2
инерционное
звено даст дополнительный спад частотной характеристики (-20 дБ/дек).
При построении ЛФЧХ следует учесть, что частота сопряжения
форсирующего звена (
1
) меньше инерционного (
2
). Таким образом, по срав-
нению с инерционным звеном, форсирующее звено будет вносить
положительный фазовый сдвиг в районе частоты
1,
тогда как на крайних ча-
стотах (при
= 0 и = ) фазовые сдвиги форсирующего и инерционного
звеньев компенсируются. В то же время, интегрирующее звено дает постоянный фазовый сдвиг (-/2) на всех частотах, что приводит к сдвигу результиру-
ющей частотной характеристики системы звеньев (форсирующее – инерцион-
ное) на
/ 2 вниз.
При построении результирующей АФЧХ модули ККП отдельных эвеньев
перемножаются, а фазы – складываются. Далее записываются результирующие
выражения для А() и () и определяются характерные точки для частот:
=0, =1 / Т и = . По найденным точкам строится результирующая АФЧХ.
Для приведенного выше примера
( )
2
1
22
2
1
2
2
1
2
2
2
2
1
1
1
1
1
T
Tk
T
T
k
A
+
+
=+
+
=
, где
= Т2/Т1 <1;
( )
11
T arctg-T arctg
+−=
2
При
= 0 А() = , () = -/2;
= 1/Т1
( )
2
1
2
+
=
k
A
, () = -/4 – arctg ;
= А() = 0, () = -/2.
Таким образом, годограф системы будет иметь вид, изображенный на
рисунке П.29.
Рисунок П.29 – Пример построения результирующей АФЧХ
Re()
Im ()
-/4
46
ЛИТЕРАТУРА
1. Архипов С.Н. Основы теории управления техническими системами. -
учебное пособие. Новосибирск: СибГУТИ, 2016, 166 с.
2. Архипов С.Н. Конспект лекций по курсу "Схемотехника телекоммуни-
кационных устройств" //Учебное пособие. Новосибирск: СибГУТИ,
2019 г., 193 с.
3. Коновалов Г.Ф. Радиоавтоматика: Учеб. Для вузов по спец. «Радиотех-
ника». – М.: Высш.шк., 1990. – 335 с.
4. Архипов С.Н., Чухров А.С. Основы компьютерного моделирования
устройств телекоммуникаций: учебное пособие. Новосибирск: СибГУТИ, 2012. 155 с.
47
С. Н. Архипов
ИССЛЕДОВАНИЕ ТИПОВЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ
ЗВЕНЬЕВ СИСТЕМ РАДИОАВТОМАТИКИ
Методические указания
Корректор И.Л. Гончарова
Подписано в печать 20.12.2022, заказ № 275
п. л. 2,9, 47 стр., электронная версия – 1,34 Мб
СибГУТИ
630102, г. Новосибирск, ул. Кирова, 86
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]