Особенность передаточных функций
Характеристика основных задач структурного анализа автоматических систем. Проведение исследования главных способов передаточной функции последовательного соединения звеньев. Существенные правила перестановки элементов структурно-динамической схемы.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.05.2016 |
| Размер файла | 149,8 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/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт Кибернетики
Кафедра Автоматики и компьютерных систем
Реферат
на тему: «Передаточные функции»
Выполнил
Синебрюхов К. В.
Проверил
Казьмин В. П.
Томск 2015
СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Основные задачи структурного анализа: изучение способов соединений между звеньями и влияния этих соединений на свойства звеньев;
изучение влияния звеньев и их соединений на свойства всей системы в целом;
преобразование многоконтурных структурно-динамических схем к эквивалентным одноконтурным схемам с целью определения по ним требуемых передаточных функций для последующего анализа устойчивости и качества процесса управления.
Основой структурного анализа АС является составление их структурно-динамических схем. Структурная схема обычно составляется на основе анализа функциональной схемы по следующему алгоритму:
составить уравнения связи объекта управления и элементов управляющего устройства;
перейти от полученных уравнений связи к уравнениям связи в форме преобразования Лапласа при нулевых начальных условиях;
решить каждое уравнение относительно изображения выходной величины и построить по ним структурно-динамические схемы;
соединить построенные схемы между собой в соответствии с прохождением сигналов и получить искомую СДС системы.
Порядок отображения элементов на схеме. Динамические звенья на схеме обозначаются в виде прямоугольника с указанием входной и выходной величин в операторной форме при нулевых начальных условиях. Внутри прямоугольника записывается передаточная функция. Точки, от которых сигналы начинают проходить по двум или нескольким направлениям, называются узлами разветвления или точками съема. Суммирование сигнала обозначается сумматором. Связи между звеньями, а также между звеньями и сумматорами изображаются сплошными линиями со стрелками, указывающими направление передачи воздействий.
Основными способами соединения звеньев являются:
последовательное, в котором выходной сигнал предыдущего звена является входным сигналом последующего звена (рис.1).
Рис. 1. Последовательное соединение звеньев
Передаточная функция последовательного соединения звеньев равна произведению передаточных функций звеньев, входящих в это соединение
параллельное, в котором на вход всех звеньев подается одновременно один и тот же входной сигнал, а выходные сигналы этих звеньев алгебраически суммируются, образуя общую выходную величину (рис.4).
Передаточная функция параллельного соединения звеньев равна алгебраической сумме передаточных функций звеньев, входящих в это соединение, автоматический передаточный функция соединение
Рис.2. Параллельное соединение звеньев
соединение с обратной связью, в котором выход звена соединяется с его входом через звено с передаточной функцией Woc(p), в результате чего образуется замкнутый контур передачи воздействий (рис.3).
Рис.3. Соединение с обратной связью
Передаточная функция соединения с обратной связью определяется выражением отрицательная обратная связь (ООС)
положительная обратная связь (ПОС)
Одноконтурные структурно-динамические схемы АС представляют собой замкнутую цепь последовательно соединенных звеньев и определение передаточных функций по таким схемам не представляет больших затруднений.
Многоконтурные структурно-динамические схемы характеризуются наличием звеньев, охваченных обратными связями. Поэтому для определения передаточных функций возникает необходимость в преобразовании таких схем к эквивалентным одноконтурным схемам.
В общем случае преобразование многоконтурных схем к эквивалентным одноконтурным схемам сводится к замене параллельного соединения и соединения с обратной связью эквивалентными звеньями, а также к перестановке различных элементов схемы (точек съема сигналов, сумматоров, звеньев) как по ходу, так и против хода сигнала.
Основной принцип перестановки элементов схемы состоит в том, чтобы все входные и выходные величины исходного и преобразованного участка схемы остались неизменными. Выполнение этого принципа при структурных преобразованиях обеспечивает получение одноконтурной схемы, которая эквивалентна (тождественно равноценна) исходной многоконтурной схеме.
Основные правила перестановки элементов структурно-динамической схемы, вытекающие из этого принципа, приведены в табл.1.
Преобразование структурных схем
Применение представленных в табл.1 правил позволяет так же решить другую важную практическую задачу. Преобразование многоконтурной структурной схемы может быть произведено таким образом, чтобы упростить вид описывающей ее передаточной функции.
Список литературы
1. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. - М: Наука, 1975.
2. Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления. - М.: Наука, 1978.
3. Справочник по теории автоматического управления. /Под ред. А.А.Красовского - М.: Наука,1987.
4. Небылов А.В. Гарантирование точности управления. - М.: Наука. Физматлит, 1998.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Нахождение по заданной структурной схеме и известным выражениям для передаточных функций динамических звеньев передаточной функции. Исследование устойчивости системы, проведение ее частотного анализа и преобразования, расчет переходных процессов.
курсовая работа [302,7 K], добавлен 13.05.2009Понятие структурной схемы и ее звеньев, основные типы соединений. Правила преобразования структурных схем линейных систем. Вычисление передаточной функции одноконтурной и многоконтурной систем. Порядок переноса и перестановки сумматоров и узлов схем.
реферат [204,6 K], добавлен 31.01.2011Динамические характеристики типовых звеньев и их соединений. Оценка устойчивости системы по критерию Гурвица, Михайлова, Вишнеградова. Определение устойчивости по корням характеристического уравнения. Главные правила соединения динамических звеньев.
контрольная работа [553,9 K], добавлен 21.06.2014Виды автоматизированного регулирования оптических дисковых систем. Передаточные функции звеньев. Характеристика сигнала расфокусировки, полученного методом ножа Фуко. Расчёты передаточных функций звеньев и функций замкнутой и разомкнутой системы.
курсовая работа [126,8 K], добавлен 25.01.2011Проектирование схемы LC-фильтра. Определение передаточной функции фильтра и характеристики его ослабления. Моделирование фильтра на ПК. Составление программы и исчисление параметров элементов ARC-фильтра путем каскадно-развязанного соединения звеньев.
курсовая работа [824,9 K], добавлен 12.12.2010Принцип действия оптических дисковых систем, в которых считывание информации с компакт-диска производится с постоянной скоростью. Определение передаточных функций звеньев. Вычисление передаточной функции двигателя. Синтез корректирующего устройства.
курсовая работа [262,1 K], добавлен 25.01.2011Определение характеристик в корневой, временной и частотной областях последовательного соединения устойчивых апериодических звеньев первого порядка. График асимптотической ЛАЧХ соединения. Влияние звеньев на длительность затухания переходного процесса.
лабораторная работа [651,2 K], добавлен 22.11.2012Изучение передаточной функции линейной части нелинейной системы и расчет критерия устойчивости Гольдфарба. Определение периода квантования по теореме Котельникова. Исследование передаточных функций импульсной системы в разомкнутом и замкнутом состоянии.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 16.07.2011Оценка динамических характеристик типовых звеньев и их соединений с использованием Simulink. Анализ последовательного соединения 2-х типовых звеньев, ступенчатого сигнала, кривых переходных процессов. Последовательное соединение двух инерционных звеньев.
лабораторная работа [938,6 K], добавлен 06.12.2012Разработка функциональной системы слежения, выбор элементов схемы, расчет передаточных функций. Построение ЛФЧХ и последовательного корректирующего звена. Исследование системы слежения на устойчивость, определение показателей качества полученной системы.
курсовая работа [241,5 K], добавлен 23.08.2010Общие понятия об автоматическом управлении и регулировании. Классификация автоматических систем регулирования, отличительные черты видов, структура и особенности их применения. Краткая характеристика передаточных функций, их определение и преобразование.
контрольная работа [51,8 K], добавлен 19.11.2010Использование дифференциальных уравнений, передаточных функций, переходной и весовой функций, частотных передаточных функций. Устойчивые и неустойчивые системы. Комплексный коэффициент передачи. Обратное преобразование. Гармоническое входное воздействие.
реферат [67,1 K], добавлен 21.01.2009Выполнение синтеза и анализа следящей системы автоматического управления с помощью ЛАЧХ и ЛФЧХ. Определение типов звеньев передаточных функций системы и устойчивости граничных параметров. Расчет статистических и логарифмических характеристик системы.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 01.12.2010Понятия амплитудной и фазовой частотных характеристик и формулы для их определения. Расчет частотной передаточной функции для инерционного, колебательного, интегро-дифференцирующего, идеального и реального интегрирующих звеньев и устройств регулирования.
лабораторная работа [1,3 M], добавлен 06.06.2016Расчет передаточных функций разомкнутой и замкнутой системы автоматического регулирования при отрицательной единичной обратной связи. Исследование характеристик САР: амплитудно-фазовой частотной, АЧХ, ФЧХ, логарифмической амплитудно-частотной и ЛФЧХ.
контрольная работа [709,2 K], добавлен 06.12.2010Проектирование элементов телекоммуникационных систем. Отличительные свойства и преимущества схем на коммутируемых конденсаторах. Расчет передаточной функции фильтра цифровой коррекции и коэффициента усиления. Схемы модуляции и выбор аналоговых ключей.
курсовая работа [977,9 K], добавлен 06.02.2013Проведение анализа замкнутой системы на устойчивость. Определение передаточной функции разомкнутой системы и амплитудно-фазовой частотной характеристики системы автоматического управления. Применение для анализа критериев Гурвица, Михайлова и Найквиста.
контрольная работа [367,4 K], добавлен 17.07.2013Нахождение аналитического вида функций Mc(w), Mg(w,m) и передаточной функции для разомкнутой системы. Линеаризация и численное решение разомкнутой системы. Оценка управляемости и устойчивости системы. Амплитудная, фазовая, мнимая частотные характеристики.
контрольная работа [392,3 K], добавлен 21.12.2010Выбор силовой исполнительной и измерительной части системы (двигателя и усилителя мощности). Составление уравнения динамики и передаточных функций. Синтез последовательного корректирующего устройства методом логарифмических частотных характеристик.
контрольная работа [377,1 K], добавлен 10.04.2015Передаточные функции по команде и помехам. Основы структурного метода. Последовательное (каскадное) и параллельное включение звеньев. Решение однородного дифференциального уравнения. Определение устойчивости и коэффициентов ошибок. Порядок астатизма.
курсовая работа [884,4 K], добавлен 01.02.2013
