Лекция_20_21_4. Структурные схемы Преобразование структурных схем

• Название: Структурные схемы Преобразование структурных схем
• Дата: 18.02.2022
• Размер: 379.65 Kb.
• Имя файла: Лекция_20_21_4.pdf
• Тип: Документы; #366162

Структурные схемы
Преобразование структурных схем
Операторная форма – передаточная функция записывается как функция оператора дифференцирования
Запись в изображениях – передаточная функция записывается, как функция комплексной переменной

Для суммирующих (в алгебраическом смысле) элементов применяют следующие обозначения
Разветвление сигнала обозначают точкой

Типовая двухконтурная структурная схема системы автоматического управления
Классический метод исследования систем управления основан на использовании передаточных функций. Для построения передаточной функции в целом необходимо преобразовать структурную схему так, чтобы между входом и выходом системы остался один блок с известной передаточной функцией

Последовательное соединение звеньев
 
   
2 1
Y s
W s Y s


 
   
1 1
Y s
W s
X s


 
     
2 1
Y s
W s W s
X s



Где
   
 
2 1
W s W s
W s


передаточная функция двух последовательно соединённых звеньев структурной схемы
 
 
1
n
i
i
W s
W s




Параллельное соединение звеньев
Выходная величина
 
 
 
1 2
Y s
Y s
Y s


Где
 
   
1 1
Y s
W s
X s


 
   
2 2
Y s
W s
X s


Следовательно
 
 
 
   
   
 
 
 
1 2
1 2
1 2
Y s
Y s
Y s
W s
X s
W s
X s
W s
W s
X s













 
 
1
n
i
i
W s
W s




Встречно – параллельное соединение
Соединение с обратной связью
Встречно – параллельное соединение звеньев с отрицательной обратной связью
Выходной сигнал
 
   
1
Y s
W s
E s


 
 
 
E s
X s
F s


 
   
2
F s
W s Y s


Следовательно
 
 
 
   
   
 
   
1 2
1 1
2
Y s
W s
X s
W s Y s
W s
X s
W s W s Y s













 
 
   
   
1 2
1
Y s
W s W s Y s
W s
X s





 
 
 
   
1 2
1 1
Y s
W s W s
W s
X s
 








По определению передаточной функции
 
 
 
   
1 1
2 1
W s
Y s
X s
W s W s




Обозначим
 
2
W s
как
 
OC
W
s

передаточная функция цепи обратной связи
 
1
W s
как
 
ПУ
W
s

передаточная функция прямого участка цепи
 
 
 
 
1
ПУ
ПУ
OC
W
s
W s
W
s W
s



+ если обратная связь отрицательная
- если обратная связь положительная

Частные случаи встречно – параллельного соединения
 
 
1 1
OC
W s
W
s


 
 
 
1
ПУ
ПУ
W
s
W s
W
s



Перенос сумматора на выход звена

Перенос сумматора на вход звена

Перенос звена через точку разветвления
Перенос точки разветвления через звено

Передаточные функции типовой одноконтурной САУ
 
P
W
p

передаточная функция регулятора
 
O
W
p

передаточная функция объекта управления

Структурная схема по задающему воздействию
Передаточная функция по задающему воздействию
 
 
 
 
 
1
P
O
ЗВ
P
O
W
p W
p
W
p
W
p W
p





Структурная схема по возмущающему воздействию
Передаточная функция по возмущающему воздействию
 
 
 
1 1
BB
O
P
W
p
W
p W
p




Уравнение динамики АСУ
   
 
 
 
ЗВ
BB
y t
x t W
p
f t W
p




   
 
 
 
 
 
 
 
1 1
1
O
P
O
P
O
P
W
p W
P
y t
x t
f t
W
p W
P
W
p W
P






