Изменение выходного сигнала
Определение траектории выходного сигнала, графическое представление. Порядок расчета интегрирующего звена, шага дискретизации по времени. Преобразование структурной схемы к типовой схеме замкнутого контура. Перестановка параллельно соединённых элементов.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.12.2013 |
| Размер файла | 360,3 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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Задание 1
Рассчитайте, как будет изменяться выходной сигнал каждого звена во времени при подаче входного сигнала x(t). Соединение звеньев вашего варианта представлено на рис.1. Траектория входного сигнала - на рис.2.
Значения параметров звеньев и начальные условия по вариантам:
Рисунок 1 Соединение звеньев
Т1=0,8с; Т2=1с; К=5. Начальные условия y(0)=z(0)=u(0)=0.
Рисунок 2 Траектория входного сигнала
Расчет интегрирующего звена
Шаг дискретизации по времени = 0,2 сек. Дф=0,2 сек.
Приращение входного сигнала в начальный момент времени:
при ф=0
y1 = y0 + Дy0 = 0+0 = 0
при ф=0,2
y2 = y1 + Дy1 = 0 + 0,05 = 0,05
при ф=0,4
y3 =y2 +Дy2 = 0,05+0,1 = 0,15
при ф=0,6
y4 =y3 + Дy3 = 0,15+0,1 = 0,25
при ф=0,8
y5 = y4+Дy4 = 0,25+0,15 = 0,4
при ф=1
y6 = y5+Дy5 = 0,4+0,2 = 0,6
при ф=1,2
y7 = y6+Дy6 = 0,6+0,2 = 0,8
при ф=1,4
y8 = y7+Дy7 = 0,8+0 = 0,8
при ф=1,6
y9 = y8+Дy8 = 0,8+0 = 0,8
при ф=1,8
y10 = y9 + Дy9 = 0,8+0,1 = 0,9
при ф=2
y11 = y10 + Дy10 = 0,9+0,1 = 1
Расчет пропорционального звена
z(t) = K•y(t)
при ф=0
z1= 5•у1= 5•0 = 0
при ф=0,2
z2 = 5•у2 = 5•0,05 = 0,25
при ф=0,4
z3 = 5•у3 = 5•0,15 = 0,75
при ф=0,6
z4 = 5•у4 = 5•0,25 = 1,25
при ф=0,8
z5 = 5•у5 = 5•0,4 = 2
при ф=1
z6 = 5•у6 = 5•0,6 = 3
при ф=1,2
z7 = 5•у7 = 5•0,8 = 4
при ф=1,4
z8 = 5•у8 = 5•0,8 = 4
при ф=1,6
z9 = 5•у9= 5•0,8 = 4
при ф=1,8
z10 = 5•у10 = 5•0,9 = 4,5
при ф=2
z11 = 5•у11 = 5•1 = 5
Расчет инерционного звена
Приращение входного сигнала в начальный момент времени
при ф=0
u1=u0+Дu0=0+0 = 0
при ф=0,2
u2=u1 +Дu1=0+0,05 = 0,05
при ф=0,4
u3=u2 +Дu2 = 0,05+0,14 = 0,19
при ф=0,6
u4= u3 +Дu3=0,19+0,212 = 0,402
при ф=0,8
u5=u4+Дu4 = 0,402+0,32 = 0,722
при ф=1
u6=u5+Дu5 = 0,722 + 0,455 = 1,177
при ф=1,2
u7 = u6 + Дu6 = 1,177+0,564 = 1,741
при ф=1,4
u8 = u7 + Дu7 = 1,741 + 0,451 = 2,192
при ф=1,6
u9 = u8+Дu8 = 2,192 + 0,361 = 2,553
при ф=1,8
u10 = u9 +Дu9 = 2,553+0,389 = 2,942
при ф=2
u11 = u10 + Дu10 = 2,942+0,412 = 3,354
Полученный результат вычислений сводиться в таблицу.
|
Время |
вход |
интегральное звено |
пропорциональное звено |
инерционное звено |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
0,2 |
0,2 |
0,05 |
0,25 |
0,05 |
|
|
0,4 |
0,4 |
0,15 |
0,75 |
0,19 |
|
|
0,6 |
0,4 |
0,25 |
1,25 |
0,402 |
|
|
0,8 |
0,6 |
0,4 |
2 |
0,722 |
|
|
1 |
0,8 |
0,6 |
3 |
1,177 |
|
|
1,2 |
0,8 |
0,8 |
4 |
1,742 |
|
|
1,4 |
0 |
0,8 |
4 |
2,193 |
|
|
1,6 |
0 |
0,8 |
4 |
2,555 |
|
|
1,8 |
0,4 |
0,9 |
4,5 |
2,944 |
|
|
2 |
0,4 |
1 |
5 |
3,355 |
|
|
Ряд 1 |
Ряд 2 |
Ряд 3 |
Ряд 4 |
сигнал дискретизация замкнутый контур
Задание 2
Преобразуйте структурную схему к типовой схеме замкнутого контура следующего вида и напишите передаточную функцию системы Wyx(p) по каналу х -у.
Приведение структурной САУ в типовую проводится последовательно по шагам.
Шаг 1: Перестановка параллельно соединённых элементов W1(р) и W2(р) в одно звено Wэ1(р):
Wэ1(р)= W1(р)+ (-W2(р)) = W1(р) - W2(р)
Шаг 2: Перестановка последовательно соединённых элементов Wэ1(р) и W3(р)
в одно звено Wэ2(р):
Wэ2(р) = Wэ1(р) • W3(р) = (W1(р) - W2(р)) •W3(р)
Шаг 3: Перестановка параллельно соединённых элементов W4(р) и W5(р) в одно звено Wэ3(р):
Wэ3(р)= W4(р)+W5(р)
Шаг4: В итоге получаем замкнутый контур с положительной обратной связью:
Передаточная функция всей системы:
Задание 3
Синтезируйте систему с замкнутым управлением. Выберите подходящий тип регулятора, выбор обоснуйте. Изобразите структурную схему системы. Постройте переходный процесс в системе с нулевыми начальными условиями и определите его показатели качества. Рассчитайте оптимальные настройки регулятора методом «ОМ», если ОУ имеет следующую передаточную функцию
Решение:
Используя таблицу № 1 (выбор типа регулятора и метода его настройки)
Выбрал тип регулятора - ПИ-регулятор.
Выбор обосновывается тем, что для управления таким объектом (объект с одной большой инерционностью и несколькими малыми инерционностями) необходимо использовать регулятор с нулевым остаточным отклонением, Для компенсации большей инерционности значение времени изодрома интегральной составляющей должно быть больше или равно значению постоянной времени, т.е. наиболее приемлемым в данном случае является ПИ-регулятор.
Структурная схема контура имеет определенный вид, и представлена на рисунке:
Рис. 1 Структурная схема стабилизирующего контура управления объектом с одной большой инерционностью и несколькими малыми инреционностями
Построим переходный процесс :
Рис. 2 Переходный процесс в оптимизированном по методу «ОМ» контуре
Вывод: контура оптимизированные по методу «ОМ» имеют типовой переходный процесс в относительных единицах времени ф/у, который характеризуется параметрами:
фp1-первое время регулирования, равное 4,7у
фp2-второе время регулирования, равное 8,4у
Дxmin=4.3% - величина перерегулирования
В данном случае только масштаб времени в единицах у будет изменяться в соответствии с конкретным значением принятой эквивалентной постоянной времени или времени запаздыванияу.
Используем ПИ-закон регулирования: , следовательно
Строим переходный процесс для ПИ-регулятора в оптимизированном по методу «ОМ» контуре.
Вывод: для оптимизации настройки наиболее часто встречающегося контура управления инерционным объектом с запаздыванием, необходимо использовать
ПИ-регулятор, параметры которого:
,
Если найденные значения подставить в передаточную функцию замкнутого контура, то мы получим выражение замкнутого контура оптимизируемого по методу ОМ.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Порядок построения кинематической схемы рычажного механизма по структурной схеме, коэффициенту изменения скорости выходного звена и величине его полного перемещения. Число подвижных звеньев механизма, построение диаграммы перемещения и плана скоростей.
курсовая работа [63,4 K], добавлен 11.11.2010Исходная математическая форма ряда Фурье. Спектр простого гармонического сигнала, периодического аналогового сигнала, бинарного периодического сигнала. Графическое представление объема сигнала. Амплитудная модуляция. Амплитудно-импульсная модуляция.
реферат [389,5 K], добавлен 07.08.2008Расчет номиналов элементов заданной электрической цепи. Анализ цепи спектральным методом: определение плотности импульса, амплитудно-частотный и фазочастотный спектры, получение спектра выходного сигнала. Анализ цепи операторным методом, результаты.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 19.05.2013Условия существования, методы расчета и экспериментальные исследования волн в прямоугольных волноводах, их тип. Зависимость амплитуды выходного сигнала от положения детектора в случае согласованной нагрузки. Методика измерения характеристики детектора.
контрольная работа [206,0 K], добавлен 13.01.2011Нахождение дискретных преобразований Фурье заданного дискретного сигнала. Односторонний и двусторонний спектры сигнала. Расчет отсчетов дискретного сигнала по полученному спектру. Восстановление аналогового сигнала по спектру дискретного сигнала.
курсовая работа [986,2 K], добавлен 03.12.2009Основные динамические характеристики средств измерения. Функционалы и параметры полных динамических характеристик. Весовая и переходная характеристики средств измерения. Зависимость выходного сигнала средств измерения от меняющихся во времени величин.
презентация [127,3 K], добавлен 02.08.2012Ознакомление с техническими требованиями на разработку схемы сигнализации. Рассмотрение структурной электрической схемы и её описание. Выбор элементов и расчёт параметров устройства тревожной сигнализации. Основы применения мигающего сигнала и звука.
курсовая работа [119,4 K], добавлен 29.10.2014Электрическая цепь усилителя мощности и обмотки исполнительного двигателя. Механическая передача между ИД и объектом. Уравнения характеристик датчика ошибки. Изменение структуры электрических следящих приводов в зависимости от выходного сигнала ДО.
реферат [1,5 M], добавлен 04.08.2015Действие параметров периодического сигнала на амплитудно-частотный и фазочастотный спектры периодического сигнала. Спектр периодической последовательности прямоугольных видеоимпульсов. Влияние изменения времени задержки на спектр периодического сигнала.
лабораторная работа [627,1 K], добавлен 11.12.2022Разработка цифрового частотомера с источником питания от сети переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Обоснование структурной схемы. Выбор элементной базы. Преобразование аналогового сигнала в цифровой с помощью усилителя-ограничителя.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 23.12.2011Математическая формулировка и решение задачи точечной интерполяции. Вид интерполяционного полинома Лагранжа. Интерполяция полиномами нулевой, первой и второй степени. Выбор шага и оценки погрешности дискретизации. Использование неравенства Бернштейна.
лекция [79,6 K], добавлен 19.08.2013Понятие об автоматическом регулировании и его основные принципы. Комбинированная система регулирования по отклонению выходного сигнала и возмущения. Замена сложных многоемкостных объектов простейшими звеньями. Создание систем с компенсацией возмущения.
курсовая работа [225,1 K], добавлен 10.01.2012Импульсный метод измерения дальности и частоты сигнала. Оценка амплитуды детерминированного сигнала. Потенциальная точность измерения угловых координат. Задача нелинейной фильтрации параметров сигнала. Оптимальная импульсная характеристика фильтра.
реферат [679,1 K], добавлен 13.10.2013Состав управляемого выпрямителя. Выбор схемы и работа преобразователя. Схема выходного фильтра. Расчёт вентилей по току и по напряжению. Выбор и расчёт согласующего трансформатора. Расчёт параметров выходного фильтра. Выбор автоматических выключателей.
курсовая работа [281,0 K], добавлен 01.02.2015Разложение периодической несинусоидальной функции в ряд Фурье; спектры амплитуд и фаз входного сигнала. Характеристические параметры четырехполюсника на частоте сигнала. Расчет коэффициента усиления из условия наименьшего ослабления основной гармоники.
контрольная работа [2,3 M], добавлен 19.09.2012Классификация датчиков по принципу преобразования электрических и неэлектрических величин, виду выходного сигнала. Принцип действия тепловых датчиков, его основание на тепловых процессах. Термопреобразователи сопротивления, манометрические термометры.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 08.10.2012Расчет спектральных коэффициентов ряда Фурье. Временная и спектральная диаграмма сигнала. Автокорреляционная функция, формулы для её расчета. Электрическая схема модулятора шумоподобного сигнала. Коэффициенты передачи линейного дискретного фильтра.
контрольная работа [1021,0 K], добавлен 12.11.2012Расчет и график напряжения на выходе цепи. Спектральная плотность сигнала на входе и выходе. Дискретизация входного сигнала и импульсная характеристика цепи. Спектральная плотность входного сигнала. Расчет дискретного сигнала на выходе корректора.
курсовая работа [671,8 K], добавлен 21.11.2011Усилители, построенные на полупроводниковых усилительных элементах (биполярных и полевых транзисторах). Выбор принципиальной схемы. Расчет выходного, предоконечного и входного каскадов. Параметры схемы и расчет обратной связи. Расчет элементов связи.
курсовая работа [203,3 K], добавлен 27.11.2009Последовательность сбора инвертирующего усилителя, содержащего функциональный генератор и измеритель амплитудно-частотных характеристик. Осциллограмма входного и выходного сигналов на частоте 1 кГц. Схема измерения выходного напряжения, его отклонения.
лабораторная работа [2,3 M], добавлен 11.07.2015
