
- •Образец выполнения семестровой работы Основные требования к оформлению семестровой работы:
- •Выполнение этих требований обязательно!!! Содержание пояснительной записки:
- •Пояснительная записка
- •Задание для семестровой работы Вариант №16.
- •Определим передаточные функции и запишем названия получившихся звеньев.
- •Построим лачх и лфчх. Строить будем по передаточной функции разомкнутой системы.
- •Расположим сопрягающие частоты типовых звеньев в порядке возрастания:
- •Определим координаты для построения лачх:
- •Выбор масштаба Рекомендуемый масштаб – три клетки (три сантиметра – 1 декада)
- •Правила определения устойчивости замкнутой системы:
- •Критерий устойчивости гурвица
Определим координаты для построения лачх:
НАКЛОНЫ ЗВЕНЬЕВ: инерционное и интегрирующее «минус» 20дб/дек
дифференцирующее и форсирующее «плюс» 20дб/дек
колебательное «минус» 40дб/дек
Построение ЛФЧХ.
- Построить ЛФЧХ всех звеньев;
Для ускорения процесса построения ЛАЧХ и ЛФЧХ применяют шаблоны (см. приложение).
Для построения ЛФЧХ звена необходимо отметить на графике частоту сопряжения звена и от частоты сопряжения отложить одну декаду влево, одну декаду вправо.
- Посчитать
- Соединить полученные точки, учитывая вогнутость или выпуклость звеньев.
|
0,1 |
1 |
2 |
2,5 |
5 |
10 |
20 |
25 |
50 |
100 |
1000 |
|
-2,45 |
-23,06 |
-104,67 |
-111,22 |
-144,67 |
-187,94 |
-223,8 |
-232,36 |
-250,69 |
-260,27 |
-269,02 |
Выбор масштаба Рекомендуемый масштаб – три клетки (три сантиметра – 1 декада)
Исходя из этого, рассмотрим пример, как отложить на оси абсцисс ω=2.
Lg2=0,3
0,3*3клетки=0,9делений клетки
ω=2 - это 0,9 клетки от ω=1(см. график)
ω=20- это 0,9 клетки от ω=10(см. график)
4.Используя логарифмический частотный критерий устойчивости, определить устойчивость системы в замкнутом состоянии. Определить запасы устойчивости системы по фазе и амплитуде.
С помощью графиков логарифмической амплитудно-частотной (ЛАЧХ) и фазо-частотной (ЛФЧХ) характеристик разомкнутой системы для соответствующей замкнутой системы можно не только определить ее устойчивость, но и оценить запас устойчивости системы по амплитуде (модулю) и по фазе.
Правила определения устойчивости замкнутой системы:
1.Замкнутая
система устойчива по фазе,
если значение ЛФЧХ разомкнутой системы
при
по
абсолютной величине меньше 180 градусов
(рисунок
а).
Запас
устойчивости по фазе
.
При
хорошем качестве процесса регулирования
величина
.
2.Замкнутая
система устойчива по амплитуде,
если на частоте, при которой ЛФЧХ
разомкнутой системы
,
ордината ЛАЧХ отрицательная
(рисунок
а).
3.
Если разомкнутая система устойчивая и
график ЛФЧХ пересекает линию
в нескольких точках (ее значение в этих
точках минус
180 градусов),
то замкнутая
система устойчива по амплитуде,
если ордината
для
самой правой из точек пересечения
(рисунок
б), т.е.
в этом случае об устойчивости системы
по амплитуде судят по крайней правой
точке пересечения ЛФЧХ линии
.
Запас
устойчивости замкнутой системы по
амплитуде устанавливается следующим
образом: на графике ЛАЧХ при значении
частоты, соответствующей ЛФЧХ разомкнутой
системы
,
измеряется ордината
(рисунок
а), которая и определяет запас
устойчивости по амплитуде.
При
хорошем качестве процесса регулирования
.
На
рисунке в представлены графики
логарифмической системы на границе
устойчивости.
Из графиков видно, что для частоты
ЛФЧХ
,
при
этом ордината ЛАЧХ
,
т.е. запас устойчивости системы и по
амплитуде и по фазе равен нулю.
На рисунке г представлены графики логарифмических характеристик неустойчивой системы.
Из
графиков видно, что для частоты
,
при которой ЛФЧХ
,
ордината ЛАЧХ
,
т.е. система не устойчива по амплитуде,
а при частоте
ЛФЧХ
по абсолютной величине больше 180 градусов,
т.е. система неустойчива и по фазе.
Рисунок – Логарифмические частотные характеристики разомкнутой системы:
а) – замкнутая система абсолютно устойчивая;
б) – условно устойчивая;
в) - на границе устойчивости;
г) – неустойчивая.
ЛАЧХ разомкнутой системы пересекает ось частот позже, чем ЛФЧХ пересекает линию -180 градусов, следовательно, система неустойчива.
5. Определить устойчивость системы по критерию Гурвица