Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
методические указания по лабораторной работе / ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИНАМИЧЕСКИХ ЗВЕНЬЕВ.doc
Скачиваний:
133
Добавлен:
22.02.2014
Размер:
1.47 Mб
Скачать

3. Интегрирующее звено

Передаточная функция интегрирующего звена .

Частотные характеристики. Произведем замену в передаточной функции

.

Амплитудная фазовая частотная характеристика .

Вещественная частотная характеристика.

Мнимая частотная характеристика

.

Амплитудная частотная характеристика. Найдем модуль частотной характеристики (рис. 8).

.

Фазовая частотная характеристика

.

Амплитудная фазовая частотная характеристика

Таким образом, модуль частотной характеристики (коэффициент передачи) уменьшается с увеличением частоты, а фазовый сдвиг равен =const (рис. 9).

Логарифмические частотные характеристики.

.

Рассмотрим численный пример

,

,

.

Таким образом ЛАХ интегрирующего звена всегда имеет наклон -20дБ/дек. Для построения ЛАХ надо провести линию с наклоном через одну точку, принадлежащую ЛАХ (рис. 10).

Метод 1. Провести линию через точку .

Метод 2. Выражение для ЛАХ можно записать в виде .когда.

Отсюда точка также принадлежит ЛАХ данного звена. Для построения ЛАХ необходимо провести линию с наклоном -20дБ/дек через эту точку.

Метод 3. Провести линию через эти две найденные точки.

Интегрирующее звено на всех частотах имеет отставание по фазе (см. рис. 10).

4. Дифференцирующее звено

1. Дифференциальное уравнение .

2. Частотные характеристики. Произведем замену в передаточной функции.

Амплитудная фазовая частотная характеристика (см. рис. 11).

Вещественная частотная характеристика .

Мнимая частотная характеристика .

Амплитудная частотная характеристика.

Найдем модуль частотной характеристики.

.

Фазовая частотная характеристика .

Амплитудная фазовая частотная характеристика

.

Таким образом, модуль частотной характеристики (коэффициент передачи) увеличивается с увеличением частоты, а фазовый сдвиг равен =const (рис. 12).

Логарифмические частотные характеристики.

.

Рассмотрим численный пример

,

,

.

Таким образом ЛАХ интегрирующего звена всегда имеет наклон +20дБ/дек. Для построения ЛАХ надо провести линию с наклоном через одну точку, принадлежащую ЛАХ, которой может быть точка .

Дифференцирующее звено на всех частотах имеет опережение по фазе (рис. 13).

Порядок выполнения работы

    1. Включить компьютер и вызвать MathCad.

    2. Создать новый файл, дать файлу название и записать на жесткий диск. В дальнейшем в процессе работы периодически (один раз в 10-15 мин производить перезапись файла).

    3. В первой строке ввести наименование лабораторной работы, фамилию, инициалы студента и номер группы (см. пример на с. 16-18).

    4. Из таблицы, приведенной в приложении, ввести, согласно варианту, значения параметров элементов.

    5. Ввести передаточную функцию звена первого порядка. Ввести мнимую единицу и частотный диапазон построения частотных характеристик. Заменить в передаточной функции . Записать выражения для модуля и фазы амплитудно-частотной характеристики звена первого порядка. Построить графики амплитудной и фазовой частотных характеристик.

    6. Ввести выражение для логарифмической частотной характеристики и построить графики амплитудной и фазовой логарифмических частотных характеристик. По шкале частот поставить логарифмический масштаб.

    7. Ввести передаточную функцию звена второго порядка и аналогично построить частотные характеристики.

    8. Изменить коэффициенты звена второго порядка, чтобы получить колебательное звено, если исходное апериодическое, или апериодическое, если исходное колебательное. Построить частотные характеристики для полученного звена.

    9. Форматирование программы и графиков.

      1. Установить границы страниц листа MathCad, используя команды меню Файл.

      2. Перемещая элементы программы и графики, изменяя размеры графиков, добиться наглядного представления результатов и минимального количества страниц.

      3. Используя команду «Предварительный просмотр» убедиться, что программа и графики находятся на нужных страницах.

      4. Записать программу на дискету для использования при выполнении курсовой работы.

      5. Распечатать работу на принтере.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.