- •Уфа 2010
- •1. Цель работы
- •2. Теоретическая часть
- •3. Выполнение работы
- •3.1. Апериодическое (инерционное) звено первого порядка
- •3.2. Апериодическое звено второго порядка.
- •3.3. Колебательное звено второго порядка
- •3.4.Интегрирующее звено
- •3.5. Изодромное звено
- •3.6. Реальное дифференцирующее звено
- •3.7. Инерционно-форсирующее звено
- •4. Ответы на контрольные вопросы:
3.2. Апериодическое звено второго порядка.
Передаточная функция звена имеет вид
Часто используют описание звена в виде:
Т.к. все корни вещественные то следует ,что .
где - коэффициент затухания.
Построим графики ЛАЧХ и ЛФЧХ при T=0.5 ,T=0.25, T=0.75
Построим графики ЛАЧХ и ЛФЧХ при K=4 ,К=8, К=2 (постоянные T=0.5, ξ=1.6)
Построим графики ЛАЧХ и ЛФЧХ при ξ =1.6 ,ξ=1.2 ,ξ=1.9 (постоянные К=4,Т=0.5)
Вывод: T определяет усиление по амплитуде в области высоких частот : чем меньше Т, тем больше увеличивается амплитуда выходного сигнала и параметр Т прямо пропорционален сдвигу по фазе между входным и выходным сигналами. Коэффициент демпфирования ξ влияет на вид ЛАЧХ в области асимптотического излома. При (w<1/T) ξ прямо пропорционален фазовому сдвигу, а при (w>1/T) – обратно пропорционален. Коэффициент передачи звена К не влияет на фазовый сдвиг и прямо пропорционален усилению по амплитуде.
3.3. Колебательное звено второго порядка
Передаточная функция звена имеет вид
Часто используют описание колебательного звена в виде:
т.е. .
Построим графики ЛАЧХ и ЛФЧХ при T=0.5 ,T=0.25, T=0.75
Построим графики ЛАЧХ и ЛФЧХ при K=4 ,К=8, К=2 (постоянные T=0.5, ξ=0.3)
Построим графики ЛАЧХ и ЛФЧХ при ξ =0.3 ,ξ=0.6 ,ξ=0.15 (постоянные К=4,Т=0.5)
Вывод: уменьшение Т приводит к сдвигу вправо графиков ЛЧХ. Коэффициент демпфирования ξ влияет на вид ЛЧХ в области асимптотического излома. Увеличение параметра К приводит к сдвигу вверх графика ЛАЧХ.
3.4.Интегрирующее звено
Передаточная функция звена имеет вид
Построим графики ЛАЧХ и ЛФЧХ при K=5 ,К=10, К=2.5
Вывод: Увеличение коэффициента усиления К приводит к сдвигу вверх графика ЛАЧХ, параметр K на фазовый сдвиг не влияет.
3.5. Изодромное звено
Это звено имеет передаточную функцию
Это звено можно записать:
где (1+Ts) - форсирующее звено, T=K2/K1, K=K1.
Для реализации в Mathlab:
Построим графики ЛАЧХ и ЛФЧХ при K1=5 ,К1=10, К1=2.5 (постоянный K2=2)
Построим графики ЛАЧХ и ЛФЧХ при K2=2 ,К2=4, К2=1 ( постоянный K1=5)
Вывод:Увеличение параметра К1 приводит к увеличению усиления по амплитуде в области низких частот и увеличению фазового сдвига в области асимптотического перехода. Увеличение параметра К2 приводит к увеличению усиления по амплитуде в области высоких частот и уменьшению фазового сдвига в области асимптотического перехода.