Теория автоматического управления. Бураков М.В - 17 стр.

UptoLike

17
Лабораторная работа №3
ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ДИНАМИЧЕСКИХ ЗВЕНЬЕВ
1. Методические указания
Сущность метода частотных характеристик заключается в том,
что на вход исследуемой системы подается гармонический сигнал (си
нусоидальные колебания) в широком диапазоне частот. Реакция си
стемы при разных частотах позволяет судить о ее динамических свой
ствах.
Пусть входной сигнал системы имеет амплитуду a и частоту ω, т. е.
описывается формулой
sin( ).xa t
Выходной сигнал будет иметь амплитуду А
1
и отличаться от вход
ного по фазе на величину ψ (фазовый сдвиг):
+ψ
1
sin( ).yA t
Таким образом, можно рассчитать усиление по амплитуде
=
1
.
A
A
a
Для каждой частоты входного сигнала ω будут свои A и ψ.
Изменяя ω в широком диапазоне, можно получить зависимость
A(ω) – амплитудную частотную характеристику (АЧХ) и ψ(ω) фазо
вую частотную характеристику (ФЧХ).
Главное достоинство метода частотных характеристик заключа
ется в том, что АЧХ и ФЧХ объекта могут быть получены экспери
ментально. Для этого необходимо иметь генератор гармонических
колебаний, который подключается к входу объекта, и измеритель
ную аппаратуру для измерения амплитуды и фазового сдвига колеба
ний на выходе объекта.
Частотные характеристики САУ могут быть получены по ее ПФ
W(s). Для суждения о реакции звена на синусоидальный сигнал дос
таточно исследовать его реакцию на гармонический сигнал вида [1]
ω
ω=() .
jt
xj e
Тогда выходной сигнал
()
()
ω+ψω
ω= ω() () ,
jt
yj A e