
- •Рабочая тетрадь
- •По теории автоматического управления
- •Нелинейные системы
- •Введение
- •Тема 1. Получение передаточной функции объекта по заданному каналу
- •Тема 2. Исследование устойчивости нелинейных систем первым методом Ляпунова
- •Тема 3. Исследование устойчивости состояний равновесия систем вторым методом Ляпунова
- •Тема 4. Исследование возможности возникновения автоколебаний и их устойчивости в нелинейной системе методом гармонического баланса
- •Передаточные функции линейных элементов и тип нелинейного элемента
- •Тема 5. Построение фазового портрета нелинейной системы методом припасовывания
- •Передаточные функции линейных и тип нелинейных элементов
- •Литература
Передаточные функции линейных элементов и тип нелинейного элемента
№ |
|
Нелинейный элемент |
1 |
|
идеальное реле |
2 |
|
идеальное реле |
3 |
|
реле с гистерезисом |
4 |
|
идеальное реле |
5 |
|
трехпозиционное реле |
6 |
|
усилительный с зоной насыщения |
7 |
|
реле с гистерезисом |
8 |
|
усилительный с гистерезисом |
9 |
|
усилительный с зоной нечувствительности |
10 |
|
усилительный с насыщением |
11 |
|
идеальное реле |
12 |
|
усилительный с гистерезисом |
13 |
|
реле с гистерезисом |
14 |
|
трехпозиционное реле |
15 |
|
идеальное реле |
16 |
|
реле с гистерезисом |
17 |
|
усилительный с насыщением |
18 |
|
усилительный с гистерезисом |
19 |
|
реле с гистерезисом |
20 |
|
идеальное реле |
21 |
|
усилительный с гистерезисом |
22 |
|
усилительный с зоной нечувствительности |
23 |
|
реле с гистерезисом |
24 |
|
усилительный с насыщением |
25 |
|
трехпозиционное реле |
26 |
|
идеальное реле |
27 |
|
реле с гистерезисом |
28 |
|
усилительный с насыщением |
29 |
|
трехпозиционное реле |
30 |
|
усилительный с гистерезисом |
Тема 5. Построение фазового портрета нелинейной системы методом припасовывания
Пример 5.Построить методом
припасовывания фазовый портрет системы,
приведенной на рис. 3, еслиа нелинейным элементом является реле
с гистерезисом (рис. 5в).
Запишем уравнение, описывающее замкнутую систему (его левая часть совпадает с левой частью уравнения, описывающего линейный объект, а правая определяется видом статической характеристики нелинейного элемента)
Полученное уравнение можно заменить двумя линейными
Найдем корни их характеристического уравнения (для обоих уравнений оно одинаково)
Они действительные отрицательные, т.
е. особая точка для рассматриваемых
фазовых портретов имеет характер
устойчивого узла. Найдем координаты
особых точек из условия, что в состоянии
равновесия
Для фазового портрета, соответствующего
первому уравнению
для второго
Нарисуем фазовые портреты, соответствующие
каждому из приведенных уравнений (рис.
6а, 6б)
Учитывая характер статической
характеристики нелинейного элемента,
нарисуем линию переключения (изменения
значений
).
Правее линии переключения изображающая точка движется по участкам фазовых траекторий, приведенных на рис. 6б, левее - на рис. 6а.
Фазовый портрет замкнутой системы приведен на рис. 7.
Задание 5.Построить методом припасовывания фазовый портрет системы, приведенной на рис. 3. Статические характеристики нелинейных элементов приведены на рис. 5.
Таблица 2
Передаточные функции линейных и тип нелинейных элементов
№ |
|
Нелинейный элемент |
1 |
|
идеальное реле |
2 |
|
реле с гистерезисом |
3 |
|
реле с гистерезисом |
4 |
|
усилительный с насыщением |
5 |
|
идеальное реле |
6 |
|
трехпозиционное реле |
7 |
|
усилительный с зоной нечувствительности |
8 |
|
реле с гистерезисом |
9 |
|
усилительный с насыщением |
10 |
|
трехпозиционное реле |
11 |
|
реле с гистерезисом |
12 |
|
идеальное реле |
13 |
|
усилительный с гистерезисом |
14 |
|
усилительный с насыщением |
15 |
|
реле с гистерезисом |
16 |
|
идеальное реле |
17 |
|
усилительный с насыщением |
18 |
|
идеальное реле |
19 |
|
реле с гистерезисом |
20 |
|
реле с зоной нечувствительности |
21 |
|
усилительный с насыщением |
22 |
|
реле с гистерезисом |
23 |
|
трехпозиционное реле |
24 |
|
усилительный с зоной нечувствительности |
25 |
|
усилительный с насыщением |
26 |
|
идеальное реле |
27 |
|
трехпозиционное реле |
28 |
|
реле с гистерезисом |
29 |
|
усилительный с насыщением |
30 |
|
идеальное реле |