Практическое занятие Основы автоматики и САУ Радиоавтоматика 1

Практическое занятие Основы автоматики и САУ (Радиоавтоматика) 1

Логарифмические характеристики (ЛХ) Частотная передаточная функция системы получается из передаточной функции W(p) заменой p=jω: Являясь функцией комплексной переменной, W(jω) представима в алгебраической и показательной формах: Связь между 2 -мя формами представления W(jω) устанавливают следующие соотношения: 2

Правила построения ЛАХ (логарифмической АЧХ): 1) по оси абсцисс откладывается частота ω в логарифмическом масштабе; в качестве основания логарифма используют 2 (октавное разбиение оси частот) для узкополосных систем и 10 (декадное разбиение оси частот) – для широкополосных; поскольку большинство систем радиоавтоматики относится к узкополосным системам, рекомендуется октавное, а не декадное разбиение оси частот; 2) по оси ординат откладываются значения модуля ПФ разомкнутой системы в децибелах; 3) ось абсцисс (ось частот) обязательно пересекает ось ординат в точке 0 д. Б; ось ординат может пересекать ось частот в любой точке, но, удобнее, выбирать точку ω=1. 3

Правила построения ЛФХ (логарифмической ФЧХ): 1) масштаб оси частот же, что и при построении ЛАХ; 2) по оси ординат откладываются значения фазы φ(ω) ПФ разомкнутой системы в градусах или радианах; 3) ЛФХ желательно располагать строго под ЛАХ (для удобной совместной работы с 2 -мя графиками). 4

Типовые элементарные звенья 1. Усилительное звено ПФ и частотные характеристики усилительного звена: Wр(jω)=K; P(ω)=K; Q(ω)=0; φ(ω)=0. 5

ЛХ усилительного звена 6

2. Интегрирующее звено ПФ и частотные характеристики интегрирующего звена: P(ω)=0; φ(ω)=-90. 7

ЛХ интегрирующего звена 8

АФХ интегрирующего звена 9

3. Дифференцирующее звено ПФ и частотные характеристики дифференцирующего звена: Wр(jω)=Kдjω; P(ω)=0; Q(ω)= Kдω; φ(ω)=90. 10

ЛХ дифференцирующего звена 11

АФХ дифференцирующего звена 12

4. Апериодическое звено ПФ и частотные характеристики апериодического звена: 13

ЛХ апериодического звена 14

АФХ апериодического звена 15

5. Форсирующее звено ПФ и частотные характеристики форсирующего звена: 16

ЛХ форсирующего звена 17

6. Колебательное звено T – постоянная времени, ωо=1/T – частота собственных колебаний звена, ξ – коэффициент затухания. Переходные процессы в колебательном звене (T=0, 5 с) 18

Пример построения ЛХ Коэффициент усиления переводим в д. Б: 4 → 20 lg 4 = 20 lg 22 ≈ 2∙ 6 = 12 д. Б Определяем частоты сопряжения апериодического (ωс1=0, 5) и форсирующего (ωс2=2) звеньев 19

Характерные точки ЛХ: -коэффициент усиления K, -частота среза ωср, -запас устойчивости по фазе 20

Определение показателей качества по ЛХ 1. Устойчивость 2. Качество переходных процессов (степень колебательности, величина перерегулирования, время нарастания) а) степень колебательности: -монотонные (апериодические) или близкие к ним, -слабоколебательные, -сильноколебательные переходные процессы. 21

Классификация переходных процессов: б) величина перерегулирования в) время нарастания переходного процесса 22

23