Колебательные, инерционно-дифференцирующие и интегрирующие звенья радиотехнических следящих систем

Частота затухающих колебаний. Переходная и логарифмическая амплитудно-частотная характеристики колебательного звена. Определение постоянной времени идеального дифференцирующего звена. Характеристики форсирующего звена, идеального интегрирующего звена.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 21.01.2009
Размер файла 143,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Кафедра РТС

РЕФЕРАТ

На тему:

«Колебательные, инерционно-дифференцирующие и интегрирующие звенья радиотехнических следящих систем»

МИНСК, 2008

К колебательным звеньям относят звенья, описываемые дифференциальным уравнением следующего вида:

где о - коэффициент затухания (для звеньев автоматических систем о = 0,5…0.7).

К таким звеньям относятся RLC контура, акселерометры и др.

Обозначим (собственная частота) и разделим почленно все слагаемы числителя и знаменателя на Т2; в результате получим:

где - частота затухающих колебаний;

.

Рис. 1. Переходная и логарифмическая амплитудно-частотная характеристики колебательного звена.

По мере увеличения о, длительность переходного процесса увеличивается, частота колебаний уменьшается и при процесс может быть описан ДУследующего вида:

или

,

где ,

Такое звено называется апериодическим звеном 2-го порядка. Передаточная функция звена определяется выражением

Апериодическое звено 2ого порядка может быть представлено как два последовательно соединенных апериодических звена 1ого порядка. Характеристики звена:

и - сопрягающие частоты.

ЛАЧХ (рис.3.9):

ФЧХ:

Переходная характеристика (рис.2):

.

Рис. 2. Переходная и логарифмическая амплитудно-частотная характеристики апериодического звена 2-го порядка

Дифференцирующие звенья. К идеальным дифференцирующим звеньям

относят звенья, выходная величина которых пропорциональна производной входной величины:

В автоматических системах единственным примером идеального дифференцирующего звена является тахогенератор.

Величина k имеет размерность времени, называется постоянной времени дифференцирования и обозначается Т.

Она может быть определена, если входные и выходные величины имеют одну и ту же физическую природу следующим образом: постоянная времени определяется как интервал времени от момента подачи на вход линейно изменяющегося напряжения до момента времени, когда напряжение на выходе сравняется с напряжением на входе (рис. 3).

Рис.3. К определению постоянной времени идеального дифференцирующего звена

Характеристики идеального дифференцирующего звена:

; ; ; q(t) = k д(t);

.

Рис. 4. ЛАЧХ идеального дифференцирующего звена

К инерционным дифференцирующим звеньям относятся звенья, имеющие следующие характеристики:

; ; ; .

Рис.5. Переходная характеристика инерционного дифференцирующего звена

Рис. 6. ЛАЧХ инерционного дифференцирующего звена

Примером инерционного дифференцирующего звена является RC цепь (рис. 6).

Рис. 7. Схема инерционного дифференцирующего звена

Форсирующее звено представляет собой параллельное соединение безынерционного и идеального дифференцирующего звеньев:

.

Звено используется для коррекции передаточных функций систем (компенсирует запаздывание фазы, вносимое интегрирующими звеньями).

Характеристики звена (рис.7):

;

; .

Рис. 8. Характеристики форсирующего звена

Интегрирующие звенья. К идеальным интегрирующим звеньям относят звенья, выходная величина у которых равна интегралу от входной величины:

;

где ; Т - постоянная времени звена.

Если физическая природа входной и выходной величин одинакова (например, напряжение) постоянная времени определяется как интервал времени от момента подачи на вход постоянного напряжения до момента времени, когда напряжение на выходе сравняется с напряжением на входе ( рис.8).

Рис.9. К определению постоянной времени идеального интегрирующего звена

Характеристики идеального интегрирующего звена (рис. 9) определяются следующими выражениями:

; ; ; ;

; .

Примером такого звена является исполнительный двигатель, у которого угол поворота ротора равен интегралу от входного напряжения.

Рис.10. Характеристики идеального интегрирующего звена

К инерционным интегрирующим звеньям относятся звенья, передаточная функция которых определяется выражением:

;

Другие характеристики звена (рис.11):

; ;

;

Это звено можно рассматривать как последовательное соединение апериодического звена 1-го порядка и идеального интегратора.

Рис.11. Характеристики инерционного интегрирующего звена

Изодромное звено представляет параллельное соединение безынерционного и идеального интегрирующего звеньев:

=

где .

Характеристики звена:

; ;

Переходная характеристика и ЛАЧХ звена изображены на рис.12.

Рис.12. Характеристики изодромного звена

Звено временного запаздывания не входитв приведенную выше классификацию, однако вследствие широкого применения в схемах следящих систем целесообразно привести его характеристики:

; .

Звено может быть представлено как n последовательно соединенных апериодических звеньев 1 - го порядка.

ЛИТЕРАТУРА

1. Коновалов. Г.Ф. Радиоавтоматика: Учебник для вузов. - М.: Высш.шк., 2000.

2. Радиоавтоматика: Учеб. пособие для вузов./ Под ред. В.А. Бесекерского.- М.: Высш. шк., 2005.

3.. Первачев. С.В Радиоавтоматика: Учебник для вузов.- М.: Радио и связь, 2002.

4. Цифровые системы фазовой синхронизации/ Под ред. М.И. Жодзишского - М.: Радио, 2000


Подобные документы

  • Задание звена в командном окне. Амплитудно-частотная характеристика звена, его передаточная функция и дифференциальное уравнение. Исследование безинерционного, инерционного звена первого порядка, интегрирующего идеального дифференцирующего реального.

    контрольная работа [1,1 M], добавлен 17.01.2013

  • Понятие и свойства динамического звена, его значение в работе системы. Передаточная функция системы и ее основные звенья. Характеристики соединений звеньев и порядок построения их логарифмических частотных. Определение идеального дифференцирующего звена.

    реферат [171,3 K], добавлен 08.08.2009

  • Определение передаточной функции объекта апериодического звена второго порядка. Получение его временных и логарифмических амплитудно-фазовых частотных характеристик. Расчет объекта колебательного звена. Изучение показателей качества переходного процесса.

    курсовая работа [875,4 K], добавлен 03.06.2015

  • Разработка общего алгоритма функционирования цифрового фазового звена. Расчет аппаратной части устройства и написание программы на языке микропроцессора. Составление принципиальной схемы блока. Порядок расчета амплитудно-частотной характеристики фильтра.

    курсовая работа [197,8 K], добавлен 03.12.2010

  • Состав частотных и логарифмических частотных характеристик. Частотные характеристики апериодического, интегрирующего, колебательного и идеального дифференцирующего звеньев. Уравнение динамических свойств колебательного и апериодического звеньев.

    контрольная работа [16,2 K], добавлен 06.10.2015

  • Логарифмические частотные характеристики. Передаточные функции следящих систем. Передаточные функции в обобщенной структурной схеме радиотехнической следящей системы. Типовые динамические звенья. Логарифмическая амплитудно-частотная характеристика.

    реферат [100,0 K], добавлен 21.01.2009

  • Особенности применения следящих систем. Синтез замкнутой следящей системы управления, модели ее элементов, техническая структура и проверка устойчивости. Разработка схемы управляющего устройства на операционных усилителях и схемы корректирующего звена.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 18.07.2015

  • Временные и частотные характеристики основных типов динамических звеньев. Свойства переходной и весовой функции. Способы экспериментального определения неизвестных параметров звеньев по их временным характеристикам. Параметры колебательного звена.

    лабораторная работа [835,6 K], добавлен 27.03.2016

  • Параметры регулируемой системы, передаточная и амплитудно-частотная функция, график переходного процесса. Построение логарифмической характеристики системы автоматического управления. Синтез параллельного корректирующего звена и программного устройства.

    курсовая работа [405,3 K], добавлен 20.10.2013

  • Апериодическое звено I-го порядка, его передаточная функция и частотные характеристики. Активная и реактивная составляющие. Зависимость амплитуды и угла сдвига фаз от частоты. Логарифмические частотные характеристики апериодического звена I-го порядка.

    контрольная работа [146,9 K], добавлен 11.04.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.