Солодовников (950639), страница 18
Текст из файла (страница 18)
3.34). Вычислвм и построим логарифмические частотные характеристики пдпо- . контурной системы (рис. 3.35). Пусть необходимо построить логарифмические частотные хвпзктерисли-"' ки пднпкоитурппй САР, имеющей передаточную функцию типа (5.77): Я)(Зэ+ 1)о з (!Оз+ 1)* (0.2з+ 1) (0,04з+ 1)' Построение выпплвя)ат нз миллиметровой бумаге, которую подготзв- '!, ливают соответствующим образом. Определяют сопрягзющне частоты, обратиыс пп значению постоянным '. времени системы, с — '.
ыл=!/10=0 1 ыл=1/3=033' ыл — — 170.2= — 5; ол,= —.1/0,04 -25 Оапрягз)ащие частоты отмечают кз аси частот. После этого строят низкочастотную зсимптпту ЛАЧХ, которая имел'т,л «5)'„ изклпи — 20 дБ/дек, тзк как система является зствтическпй 1-гп ппряаьо (число интегрирующих звеньев т=1). Эта прямая должна быть прпзедезз тзк, чтобы ее продолжение при частоте ы=! имело прдипзту 20!ио —:.
"оой =-26 лБ. Лалее, ввиду того чтп частота ыл принадлежит двум зпервпднческлщ ':-''.;-'л звеньям, наклон зсимптптическпй ЛАЧХ изменяют нз — 40 дБ/дек. В интор вале ыл... юо зсимптптическзя ЛАЧХ имеет наклон — 60 дБ/дек. При частоте ы — --ыо начинает влиять эффект двух дифференцирующих звеньев с оди; взкпвылли постоянными времени. Поэтому наклав асимптотической ЛАЧХ .„74 З (Г) г)" 77 м 77 Ж 77 и в 77 я в и У 77 77 77 вв 777 гтг 744 ггг 7И мм 747 444 477 74 77 и 77 м м и 77 ж и и 41 7 ю 44 гг Фгг и дй) г 47 г ла 4 огггггы~~~~тп и о Ю,лгл ':~':::;Ф. 74 м Ю , япмпгрвммз для перевода натуральных чисел в децибелы и нз оборот ";: нз +40 дБ/лек и в юггервзле ол,— ыз этот наклон дслзют равным 44)Ч/длЕК, Прн ЧаСтОтаХ, ббЛЬШНХ ЫЛ, ВСЛЕдетзиЕ Зпвяиия ЗПЕрзодИЧЕСКПГО ,"='йтвостоянвай времени Т, -†-0,2 с наклон становится — 40 дБ/дек, з ° лв)4 зснмптотическзя ЛАЧХ будет иметь наклон — 60 дБ/дек.
"'Ур))с. 3.35 приведены также кривые поправок для соответствующих ,:;зяеиьев. Их суммнровзние с зсилщтотвческпй характеристикой дает ;„'!'ЛАЧХ разомкнутой системы. Талл же приведены построенные па . яаз: фрззовые характеристики типовых звеньев, зходялцих в сис.сему ь'В(м),, Е(ы)., 6(ол)., 8(ы). ЧХ всей системы получают путем суммнрования ЛлрЧХ типовых ";'в-'Зтпй системы.
,, ует отметить, чтп здесь выспкпчзстотнзя зсимптптз ЛАЧХ имеет ' яБ/дек: — 20(а — и) = — 20(5--2) = — — 60, где т — порядок числите '.~„-,'Порядок знаменателя передаточной фуякции разомкнутой системы. ,, ФЧХ .при частоте, стремящейся к бесконечности: о слт, 3 2 2 4"'Ру (и — гц) — — — (Б — 2) =-- — я. "„:,,;7ЧХ разомкнутой САР может быть разбита нз следую::рри характерных участка ()рис. 3.36). .,4',::Область низких частот.
Этот участок находится в облвс'~рзпт, меньших первой сопрягающей частоты. Вид ЛАЧХ .,,"::Определяет порядок астатизма и статическую точность ьп Для статических систем ЛАЧХ представляет гориьиую прямую, отстоящую от оси частот на 2010 й, для 7 — 3591 97 Ю лхг .яэ Лг Я Яо м 17 777 Уг иэ 44В 4М 4П ФЮ мз 4М 447 417 ом 74 77 4 47 74 74 и 71 17 ,77 Л) 17 гг 77 гоз 77 74 м 71 77 гг Ю в п и и и 77 77 74 У г 4 7 4 г г а 77 Лл 74 44 41 71 47 Л 77 74 77 гг 74 74 17 11 л и Ю 44 77 74 47 Я я 41 и л М 47 и ю 44 м 47 47 47 ьл уо Ог 77 М и уг 77 77 Ю 47 Ф 47 Ш % ю 4' 47 47 -г -«в и,",".:66)~й.
Если система имеет астатизм т-порядка, то наклон '-"""й должен быть — 20 т дБ/дек. ..!~-::Область средних частот. Вид ЛАЧХ в этой области опре-'"'"::ьйт в основном запас устойчивости и качество САР. В этом "'-вале находится частота среза системы юс»ь характернзу"ьон'-,время переходного процесса при достаточных запасах ,Д». " низости. Область средних частот заканчивается частотой <т ':Э;-':.Область высоких частот (огз... оо). Этот участок может нйзван интервалом малых параметров. Он содержит соп.'им)((щне частоты, пренебрежение которыми не оказывает су'" "енного влияния на вид логарифмической характеристики з»у»срнале средних частот, т. е.
на динамику системы 3.8. Преобразование структурных схем САР авила преобразования структурных схем облегчают опре';;'е передаточных функций сложных САР и дают возмож"»:.»цривести многоконтурнуго систему к эквивалентной одноиой. (()()ГГИвр 1. Пусть система состоит иэ двух ооследовательно включенных "тов с передаточными функциями й»»(з) н (Г»з(з) (рис. 3.37).
Первый иа Рве. 3.33. Пример пос»роегп»я ЛАЧХ и Лб»ЧХ однокоптурной системы регулирования Рнс. ЗЛ6. Области низких, средних в высоких частот логарифмической амплитудной характернствни САР Мйеу» астатических систем 1-го порядка характеристика имеет наклон — 20 дБ/дек. При частоте со=1 эта прямая или ее продолжение, согласно выражению (3.77), должна иметь орднна- 93 а з "',,'::;.!;..»рвс.
3.37. Пример эквивалентного преобразования структур- ной схемы САР ,!клементов охвачен рядом параллельных обратных связей с передаточ, '-'~ункцнями 7.,(з), уз(з),..., 3„(з), ~!~~4дт как передаточная функция нескольких параллельно соединенных ,,„,'пв может быть представлена как сумма переда~очных функций ;;(элементов, то схема иа рнс. 3.37,п может быть преобразована в схему '337 б где втзта),— 3» (з) + ха(з) +, . +3„(з) ч(йрадаточная функция элемента 3»» (з), охваченного обратной связью , ''»имеет вид (1», (з) аа(з) = 97, (г) 1+ йг (з) (Х (з)+ ~ (з)+ ° ° ° +у (з)Г »з» Таким образом, даухконтурная система заменяется одноконтурной, ко ,', тр торая состоит иэ последовательного соединения элементов Чу»»(з) и Й»а(з) (рис.
3.37,8). Передаточная функция системы с разомкнутой обратной фг!" связью имеет аид: 97» (8) Чу» (8) Чу (') — "" (') 97 (' — + ,(.) (~,(8) + у. (8) + ... +.3. (8) . Пример 2. Схема многоконтурной (четырехконтуриой) САР наказана ~$Ъ! на рис. 3.38,о. Передаточная функция И;«(8) элемента И'«(8), охааченного ',.:'-,'.,,1 отрицательной обратной связью 3«(8) :?: 07, (8) Цу (') -1+07,(8) к,(8). При этом 'гстырехконтурная система может быть сведена к трехконтурнон '. ' . системе (рис.
3.38, б). Рис. 3.38. Пример преобразоаання '. четырехконтурной САР Далее последоиателыю соединенные структурные элементы с передаточ-';, ными функциями Руа(з) и Иы(з), охааченпые обратной саяэью За(8), могут'.-: быть заменены эквивалентным структурным элементом с передаточной; функцией И; (г) Ц'„(8) 1+ У, (з) Чг, (8) Чу (г)' яли "; '::"'1..
- 1 Чу (8) Ф~,,„:;,'(з)= л, (8)'1+ Ч7 (8) Ц » (8) Ц а (8) Ц « (8) Ч' « (8) «(8) + ~а (8) Чуа (8) )Р« -1 Е» (8) 97» (8) Ч7» Для упрощения структур показанному на рис. 3.3 (8) +»3» (8) И а (8) И «(8) И»«(г) + (8) Ч7, (з) Чу« (з) ную схему САР (рис 3.39, а) преоб- 9, б, исходя из того, что сигнал 3(!) '"'"::-:- 41 41 л «(8) 4>':"а!ример 3. к аиду, И»гл> « Агз) йан >у»а> я ар н> Зыа >йн млн) Рис. 3.39.
Пример иреобразоаания структурной схемы Сйр с двумя це- 8 пкми ООС "'Ц»>аде элемента Иа(з), прежде чем поступить на выход системы и а цепь ой связи 2»(з), должен пройти через элемент Иа(8). ',фнррдаточная функции части системы, которая отмечена на рис 3.39,6 ыгли линиями, Ч' 2 (8) Ф~Ъ (8)=- 1 + К, (8) Г, (3) И „ (8).
й»«~,*' .*' ' ' на рис. 3.39, б может быть преобразована к схеме на рнс. 3.39, г, некая функция которой н замкнутом состоя нии имеет пид (Р» (з) Чу» (т) И» (ь) 1 + Ха (8) Ц», (3) Ц7», (5) И', (8) Чу» (8) И', (8) "з«ч 1+ л. » (8) Ч' » (8) Ч' а (8) + Иа (з) Ц» (8) И а (8) 'л)Ример 4. Рассмотрим преобразование структурной схемы сложной СйР " т. с автопилотом) с несколькими регулируемыми аеличипами ;-'!3.40). Система пключает п себя самолет (об.ьект регулироаапия) и 101 97, (г) Цг«(8) Ц'аа (8)=1 1 у (8) Иг (з) ! у (8) цу (8)цг (8) В этом случае трехкоитуриую схему можно свести к даухконтурной ':.
схеме (рис. 3.38, г), которая а свою очередь может быть приведена к одно- »а контурной схеме (рис. 3.38, г). Для схемы, показанной на рис. 3.38,8, передаточная функция Чуа (8) И и (8) 1+ Еа (8) И" а (8) Чу (8) И а (8) 97» (8) Ц « (8) 1+к«(8) 97,(8)+Л» (8)Ч7(г) Чу (8)+2»(8) Цг,(8) Ц', (8)Ч7,(8)' Передаточная функция асей системы с рааомкпутой главной обратно" ': связью имеет аид Цг (г) = У» (8) Ц', (8) Чуаа (8) = Я (8) Ч7 (8) Чуа (8) 97» (8) Цг« (8) 1+У«(8)Ч7«(8) 13»(8) Ц а(8) Цг«(8) +"-» (т) Ц а (У) Ц «(8) Ц «( ) Переда~очная функция системы а замкнутом состояаии Рис.
3.40. Размещение н соединение агрегатаа азтапилота самолета: Г - напал курса; 2 †-руль нурса; 3 — руль нысв»ы; 4— канал крена: 8 — элероны; 6 — гнрввертнналь; у — нурсовой гире«нов; 8 — канал тннгажа 1(: Н'6 61 67 !03 103 .автопилот, состоя и о'тоящий из трех регуляторов, которые координировапи мо ь управляют самолетом по трем каналам (тангажа, курса »ИРОВаип«, щ ю рулей высоты и курса, а также с помощью элеройов. Для упрощения можно предположить, что боковые и продольные дви.
жепия самолета независимы друг от друга. Прн атом огран р урсов й и поперечной стабилизации самолета с автопилот«>м. из цин служит сво одиьй Чувствительным элементом курсовой стабилизации л б гироскоп г горизонтальной осью свободного вращения. П и помо'и ч. ствительного элемен та, специального демпфирующего устройства и потенцио. метра н автопилоте вырабатывается напряжение, пропорциональное угл отклонения самолета от заданного курса н его угловой скорости относитель литсля, кот й но вертикальной оси. Это напряжение подается на вход электрон .лио>' и" орый воздействует иа серводвигатель (рулевую маш ), ц й движением руля курса.
Серводвигатель имеет ин?'), 1'прав меет электрическу>о ',,'. р у ь. На вход усили"«селя канала руля поворота подается напряже. нис, пропорциональное не только углу рысканья, ио и углу бокового ь с Это напряжение поступает от потенциометра, которгп», снабжен другой чувствительный элемент автопилота †гироск продольно. поперечпои стабилизации, представлякхций собой свободный гироскоп с вертикальной осью вращении.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
