Использование методов теории автоматического управления при разработке мехатронных систем. Федотов А.В. - 41 стр.

UptoLike

Составители: 

41
симума ЛАХ говорит о резонансных свойствах колебательного звена.
Если колебательное звено вырождается в двойное апериодическое, то ЛАХ
приобретает плавный характер (кривая 2), и резонансные свойства звена исчезают.
Фазовая характеристика располагается в пределах изменения фазового угла от
нуля до -180°. Наибольшие изменения фазовая характеристика претерпевает в
окрестностях частоты сопряжения. На частоте сопряжения
1
T
1
фазовый угол со-
ставляет -90°. ЛФХ 1 соответствует звену с малым коэффициентом относительного
затухания, ЛФХ 2 двойному апериодическому звену. Чем меньше коэффициент
относительного затухания колебательного звена, тем круче становится логарифми-
ческая фазовая характеристика в окрестностях частоты сопряжения.
4. Интегрирующее звено
Интегрирующее звено реализует функцию интегрирования входного сигнала.
Для этого звена скорость изменения выходного сигнала пропорциональна входному
сигналу. Типичным примером интегрирующего звена может служить электродвига-
тель, угол поворота вала которого непрерывно увеличивается во времени, пока на
вход подаётся напряжение питания. Уравнение интегрирующего звена
)t(xk
dt
dy
, или
)t(x
dt
dy
T
, где
T
1
k
.
Обе формы записи уравнения равноценны, а в качестве параметра интегрирую-
щего звена может использоваться как коэффициент усиления k, так и постоянная
времени T.
Процесс на выходе интегрирующего звена
t
0
dt)t(xk)t(y
.
При подаче на вход эвена сигнала в виде единичной ступенчатой функции получим
переходную характеристику звена
tkdt)t(1k)t(y
t
0
.
Вид переходной характеристики показан на рис.
28. Поскольку при наличии входного сигнала, вы-
ходной сигнал интегрирующего звена непрерывно
изменяется, звено получило название астатическо-
го звена. Если в системе автоматического управле-
ния есть интегрирующее звено, то система также
становится астатической.
Передаточная функция интегрирующего звена
p
k
)p(W
или
.
Частотная передаточная функция интегрирующего звена
k
j
j
j
j
k
)j(W
,
y(t)
y
t
Рис. 28. Процесс интегриру-
ющего звена
симума ЛАХ говорит о резонансных свойствах колебательного звена.
    Если колебательное звено вырождается в двойное апериодическое, то ЛАХ
приобретает плавный характер (кривая 2), и резонансные свойства звена исчезают.
    Фазовая характеристика располагается в пределах изменения фазового угла от
нуля до -180°. Наибольшие изменения фазовая характеристика претерпевает в
                                                             1
окрестностях частоты сопряжения. На частоте сопряжения        фазовый угол со-
                                                            T1
ставляет -90°. ЛФХ 1 соответствует звену с малым коэффициентом относительного
затухания, ЛФХ 2 – двойному апериодическому звену. Чем меньше коэффициент
относительного затухания колебательного звена, тем круче становится логарифми-
ческая фазовая характеристика в окрестностях частоты сопряжения.
        4. Интегрирующее звено
    Интегрирующее звено реализует функцию интегрирования входного сигнала.
Для этого звена скорость изменения выходного сигнала пропорциональна входному
сигналу. Типичным примером интегрирующего звена может служить электродвига-
тель, угол поворота вала которого непрерывно увеличивается во времени, пока на
вход подаётся напряжение питания. Уравнение интегрирующего звена
    dy                        dy                   1
        k  x( t ) , или T      x( t ) , где k  .
    dt                        dt                   T
    Обе формы записи уравнения равноценны, а в качестве параметра интегрирую-
щего звена может использоваться как коэффициент усиления k, так и постоянная
времени T.
    Процесс на выходе интегрирующего звена
               t
    y( t )  k  x( t )  dt .
               0
При подаче на вход эвена сигнала в виде единичной ступенчатой функции получим
переходную характеристику звена
                                                   t
y
                                        y( t )  k  1( t )  dt  k  t .
                            y(t)                   0
                                         Вид переходной характеристики показан на рис.
                                     28. Поскольку при наличии входного сигнала, вы-
                                 t   ходной сигнал интегрирующего звена непрерывно
                                     изменяется, звено получило название астатическо-
                                     го звена. Если в системе автоматического управле-
                                     ния есть интегрирующее звено, то система также
Рис. 28. Процесс интегриру-
                                     становится астатической.
        ющего звена
                                         Передаточная функция интегрирующего звена
              k                 1
    W( p )      или W ( p )      .
              p                Tp
    Частотная передаточная функция интегрирующего звена
                 k j        k
    W ( j )         j ,
                j  j       

                                                       41