атоматика и разное. Динамические звенья. Динамические звенья и их характеристики Подготовили Афанасьев Н. В., Матвеев К. К., Поляков А. С
 Скачать 372.92 Kb.
|
|
Динамические звенья и их характеристики Подготовили: Афанасьев Н.В., Матвеев К.К., Поляков А.С. ЭЛ-10-1 При качественном анализе автоматической системы мы рассматриваем ее как совокупность взаимодействующих между собой функциональных элементов (датчики, усилители, задающее устройство, объект регулирования и т.п.), которые различаются между собой по конструкции и по принципу действия. Для количественного анализа процессов, происходящих в системе (т.е. математического ее описания), систему разделяют не на функциональные, а на динамические элементы – звенья. Динамическим звеном называется часть системы, описываемая дифференциальным уравнением первого и второго порядка. Например, зубчатая передача, делитель напряжения – имеют одинаковое математическое описание (формулу работы). Динамическим звеном может быть функциональный элемент, его часть, несколько функциональных элементов или даже вся система автоматики в целом. Усилительное звено Усилительным называют звено, у которого выходная величина в каждый момент времени пропорциональная входной величине, т.е. выходная величина воспроизводит без искажений и запаздываний входную величину. Описывается уравнением Описывается уравнением или передаточной функцией Характеристики усилительного звена Частотные характеристики звена можно получить по его передаточной функции, при этом АФХ, АЧХ и ФЧХ определяются следующими соотношениями: Логарифмическая частотная характеристика усилительного звена определяются соотношением: Примеры звена Потенциометр Система рычагов Усилители Зубчатая передача Апериодическое звено Апериодическое (инерционное) - звено, в котором при подаче на вход скачкообразного сигнала , выходная величина апериодически (по экспоненте) стремиться к новому установившемуся значению. Выходной сигнал всегда запаздывает по отношению к входному. Описывается уравнением: Описывается уравнением: или передаточной функцией: Характеристики апериодического звена Частотные характеристики апериодического звена определяются соотношениями: Логарифмические частотные характеристики звена определяются по формуле: Примеры звена Цепи LR и LC Термопары Термостаты Магнитные усилители Операционные усилители Механические демпферы Интегрирующее звено Интегрирующее звено – такое звено, у которого выходная величина пропорциональна интегралу во времени входной величины. После прекращения действия сигнала на входе, выходной сигнал остается на том же уровне, на котором он был в момент исчезновения входного сигнала, т.е. это звено обладает памятью. Описывается уравнением: Описывается уравнением: или передаточной функцией: Характеристики интегрирующего звена Частотные характеристики интегрирующего звена определяются соотношениями: Логарифмические частотные характеристики интегрирующего звена определяются по формуле: Примеры звена Электродвигатель постоянного тока с независимым возбуждением Конденсатор Поршневой гидродвигатель Операционные усилители Дифференцирующее звено Дифференцирующим звеном называется такое звено, в котором выходная величина пропорциональна производной во времени входной величине, т.е. выходная величина пропорциональна скорости изменения входной величине. Описывается уравнением: Описывается уравнением: или передаточной функцией: Характеристики дифференцирующего звена Частотные характеристики звена определяются соотношениями: Идеальное дифференцирующее звено является физически не реализуемым. В реальных звеньях такой вид характеристики могут иметь только в ограниченном диапазоне частот. Логарифмические частотные характеристики звена определяются по формуле: Примеры звена Тахометр Спидометр Цепи RC и RL Трансформаторы Операционные усилители Колебательное звено Колебательное звено – звено, у которого при ступенчатом (скачкообразном) изменении входной величины, выходная величина стремиться к новому установившемуся значению, совершая при этом затухающие и незатухающие колебания. Описывается уравнением: Описывается уравнением: или передаточной функцией: Характеристики колебательного звена Частотные характеристики звена определяются соотношениями (АФХ, АЧХ и ФЧХ соответственно): Логарифмические частотные характеристики звена определяются по формуле: Примеры звена Контур RLC Масса, подвешенная на пружине Маятник Поплавковый уровнемер Механические демпферы Спасибо за внимание! |