1. Строим асимптотический ЛАЧХ.
2. Выбирается шаблон поправки, ось ординат которого совмещается с частотой среза асимптотической ЛАЧХ.
3. По данному шаблону вносятся изменения в асимптотическую ЛАЧХ.
Примеры апериодических звеньев
Колебательное звено
Динамика процессов в колебательном звене описывается уравнением:
,
где k- коэффициент усиления звена; Т- постоянная времени колебательного звена; - коэффициент демпфирования звена (или коэффициент затухания).
В зависимости от величины коэффициента демпфирования различают четыре типа звеньев:
а) колебательное 0< <1;
б) апериодическое звено II порядка >1;
в) консервативное звено =0;
г) неустойчивое колебательное звено <0.
1. Переходная характеристика колебательного звена:
Амплитуды первых двух колебаний определяют величину - .
Чем ближе коэффициент затухания к единице, тем меньше амплитуда колебаний, чем меньше Т, тем быстрее устанавливаются переходные процессы.
При x >1 колебательное звено называется апериодическим звеном второго порядка (последовательное соединение двух апериодических звеньев с постоянными времени Т1 и Т2).
|
Здесь w 0 – величина, обратная постоянной времени ( ); .
Такое звено в литературе называют консервативным звеном.
Все переходные характеристики будут колебаться вдоль величины k.
2. Импульсная переходная характеристика:
3.Передаточная функция:
4.АФХ:
График АФХ будет выглядеть следующим образом:
Это характеристика для колебательного звена и для апериодического звена второго порядка.
Для апериодического звена - .
А в случае б) формула АФХ совпадает со случаем а).
-
- АФХ для консервативного звена.
5.АЧХ:
.
АЧХ при частоте имеет максимум (резонансный пик), равный
.
Отсюда видно, что, чем меньше коэффициент x, тем больше резонансный пик.
Т.о., по графику АЧХ видно, что колебательное звено, как и все инерционные звенья, хорошо пропускает сигналы низкой частоты и плохо – сигналы высокой частоты; если частота гармонического входного сигнала близка к частоте собственных колебаний звена, то отношение амплитуды выходного сигнала к амплитуде входного больше передаточного коэффициента k.
6.ФЧХ:
Для случая б) график будет аналогичным, только перегиб будет чуть меньше (штриховая линия на графике).
7.ЛАЧХ:
, где
Асимптотическая ЛАЧХ колебательного звена:
Определяем наклон на втором участке:
Шаблон к графику а) дается от 0 до 1 шагом в 0,1.
Консервативное звено:
Структурная схема колебательного звена будет выглядеть следующим образом:
Примером колебательного звена является любая RLc- цепь.
Дата: 2018-12-21, просмотров: 302.