Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Структурных схем




Построение и анализ

Классификация типовых звеньев

 

Типовые звенья классифицируется по виду передаточных функций.

1. Устойчивые звенья. Передаточные функции имеют сомножители:

k; p n;; Tp + 1; T 2 p 2+1;

T 2 p 2 + T 0 p + 1;

2. Неустойчивые звенья. Передаточные функции имеют сомножители:

Tp – 1; T 2 p 2 – 1; T 2 p 2T 0 p +1;

T 2 p 2 + T 0 p – 1;.

3. Запаздывающие звенья. Передаточные функции имеют сомножители:

.

4. Трансцендентное звено. Передаточная функция

.

 

 

Литература

 

1. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория автоматического управления. – СПб, изд-во «Профессия», 2004 – 752 с.

2. Егоров К.В. Основы теории автоматического регулирования. – М.: Энергия, 1967. – 648 с.

3. Востриков А.С., Французова Г.А.. Теория автоматического регулирования. – М.: Высшая школа, 2004. – 365 с.

4. Фельдбаум А.А., Бутковский А.Г. Методы теории автоматического управления. – М.: Наука, 1971. – 744 с.

5. Иващенко Н.Н. Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем. – М.6 Машиностроение, 1973 – 606 с.

 

 

 

   

Два звена и более, соединенные тем или иным способом, образуют систему. Соединение нескольких звеньев осуществляется линиями (каналами) связи и посредством сумматоров. Совокупность звеньев, сумматоров и линий связи образует структуру системы, т.е. некое упорядоченное расположение составляющих ее частей.

Система заданной структуры характеризуется описывающей ее свойства передаточной функцией. Теория должна дать ответ на вопрос: как, зная структуру, найти передаточную функцию системы? Не менее важно знать ответ и на другой вопрос: как можно изменить структуру того или иного участка системы, сохранив при этом неизменной передаточную функцию системы?

 

Структурная схема – это графическое представление системы регулирования звеньями с указанием связей между ними. Вместо реальных сигналов рассматриваются их изображения по Лапласу.

Динамическое звено – это элемент, преобразующий сигнал. Имеет математическое описание в виде передаточной функции. Выходящий и входящий сигналы связаны операторным уравнением Y (p) = K (p) X (p), где K (p) – передаточная функция звена.

Сумматор. Элемент, который осуществляет алгебраическое сложение сигналов: X (p) = X 1(p) + X 2(p).

Узел. Элемент, который разветвляет входящий сигнал на идентичные; каждый из отходящих от узла сигналов в точности равен входящему.

Для составления структурных схем приняты следующие обозначения. (Далее аргумент p у функций Y, X, K опускается).

Динамическое звено. Стрелками указывают направление сигнала, то есть обозначают вход и выход.  
K
X 1
X 2

Сумматор. Сигнал Х 3 на выходе есть сумма входящих сигналов. Если один из входящих сигналов вычитается, сектор в который он входит, зачерняется или рядом ставят знак «минус».

X 1
X 2
X 3 = X 1 + X 2

X 1
X 2
X 3 = X 1 - X 2

X 1
X 2
X 3 = X 1 - X 2

Узел. На выходе два и более сигналов, идентичных входящему.  

X 1
X 1
X 1

Если надо указать, что в данном месте сигнал меняет знак без изменения величины, то это обозначают тремя способами:
X
X
X
X
– 1
X
X

Структурная схема, входная и выходная считаются заданными. Ставиться задача определить передаточную функцию системы.

Для определения передаточной функции системы удобно пользоваться методом обратного движения. Метод обратного движения позволяет получить операторное уравнение, из которого и составляется передаточная функция. Заключается он в следующем.

Записывают выходную величину системы Y. Затем, мысленно двигаясь навстречу выходному сигналу, достигают либо звено с передаточной функцией Kn, либо сумматор, либо узел. В случае звена можно записать: Y = Kn Xn-1, где Xn-1 – входной сигнал. Продолжая двигаться против направления сигнала, достигают следующее звено с передаточной функцией Kn - 1 = Xn-1 / Xn-2 (Xn-2 – входной сигнал этого звена). Исключая Xn-1, получают операторное уравнение участка из двух звеньев: Y = Kn Kn-1 Xn-2. Если далее в линии нет сумматоров и узлов, то результатом повторения такой процедуры будет операторное уравнение системы:, где Х – входной сигнал системы.

Встреча с сумматором означает, что далее надо двигаться по двум (или более) направлениям навстречу сигналам, входящим в сумматор.

Узел, по определению, не меняет сигнал, который в него входит. Проходя через узел, выбирают направление навстречу сигналу. Требование двигаться против направления сигнала сохраняется.

По завершении обратного движения получается операторное уравнение, которое содержит все передаточные функции, регулируемую величину и регулирующую величину. Из операторного уравнения находят передаточную функцию всей системы.

Применяя метод, соблюдают принцип суперпозиции, по которому два сигнала, проходящих по каналу, не взаимодействуют между собой. Их можно сложить и пропустить через звено, или сначала пропустить, а потом сложить - результат будет один и тот же. То есть,

.

 

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 437; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.012 сек.