Анализ исходной системы

На рисунке 1.1 представлена функциональная схема исходной системы. На ней представлены следующие элементы: ОУ – объект управления; УМ – усилитель мощности; ЭС – элемент сравнения; ДОС – датчик обратной связи; КС – кинематическая связь. ОУ имеет всего один управляемый выход Y.

Рисунок 1.1 Функциональная схема исходной системы

Элементы ОУ и ДОС являются линейными, непрерывными и могут быть представлены в виде следующих передаточных функций (значения параметров подставлены в соответствии с техническим заданием):

(1.1)

(1.2)

Элементы УМ и КС функциональной схемы 1.1 нелинейные. Всякая нелинейность может быть представлена в виде математической функции от входного сигнала нелинейности. График функции нелинейного элемента называется «статической характеристикой нелинейности». Так, УМ, согласно условию, является нелинейностью типа «ограничение», а КС представляется в виде последовательного соединения коэффициента пропорциональности и нелинейности типа «люфт». Так как техническое задание регламентирует параметры этих нелинейностей, то можно представить их графически в виде статических характеристик.

Статические характеристики УМ и КС представлены на рисунках 1.2 и 1.3 соответственно. Отметим, что статическая характеристика 1.3 характеризует нелинейную составляющую КС.

Рисунок 1.2 Статическая характеристика элемента УМ

Рисунок 1.3 Статическая характеристика нелинейной части КС

Определим размерности входных и выходных сигналов всех звеньев. На вход УМ подается сигнал с размерностью [В] и на выходе УМ размерность сигнала также [В]. ОУ преобразует [В] на входе в [рад] на выходе, т.е.

.

Элемент КС принимает на свой вход величину с размерностью радианы, преобразуемую элементом в величину с размерностью градусы, которая в дальнейшем отправляется на ДОС, поэтому на выходе с обратной цепи размерность будет

.

Таким образом, на сумматоре сравниваются сигналы с размерностью в вольтах, и ошибка также имеет размерность вольт, что не противоречит физическому смыслу.

Переведем функциональную схему в структурную (результат показан на рисунке 1.4).

Рисунок 1.4 Структурная схема СУ исходной системы

Дата добавления: 2015-04-29