Типовые динамические звенья САУ

Содержание

Слайд 2

Неминимально фазовые звенья бывают: устойчивыми – их передаточные функции содержат положительные

Неминимально фазовые звенья бывают:
устойчивыми – их передаточные функции содержат положительные

нули и отрицательные полюсы;
неустойчивыми – их передаточные функции содержат положительные полюсы и отрицательные нули.
Трансцендентные звенья – это звенья, передаточные функции (ПФ) которых содержат трансцендентные выражения. Пример – звено чистого запаздывания, его ПФ
Иррациональные звенья – это звенья передаточные функции (ПФ) которых содержат иррациональные выражения. Пример:
Слайд 3

МИНИМАЛЬНО ФАЗОВЫЕ ЗВЕНЬЯ Звенья нулевого и первого порядка Пропорциональное (безынерционное) звено

МИНИМАЛЬНО ФАЗОВЫЕ ЗВЕНЬЯ

Звенья нулевого и первого порядка
Пропорциональное (безынерционное) звено
Уравнение звена и

его передаточная функция
Частотные и временные функции (характеристики) звена:
АФЧХ ВЧХ
МЧХ АЧХ
ФЧХ ЛАЧХ
Переходная функция
Импульсная переходная функция
Слайд 4

Идеальное интегрирующее звено Уравнение и передаточная функция звена: Параметр k является

Идеальное интегрирующее звено

Уравнение и передаточная функция звена:
Параметр k является

коэффициентом передачи звена по скорости и имеет размерность с-1.
Частотные и временные функции (характеристики) звена:
АФЧХ
ВЧХ
МЧХ

P(ω)
0 Q(ω)
ω

Слайд 5

АЧХ ЛАЧХ ФЧХ

АЧХ
ЛАЧХ
ФЧХ

Слайд 6

Переходная функция и характеристика Идеальное дифференцирующее звено Уравнение и передаточная функция

Переходная функция и характеристика
Идеальное дифференцирующее звено
Уравнение и передаточная функция

звена:
Если входная и выходная величины имеют одинаковую размерность, то коэффициент передачи k измеряется в секундах

h(t)
α=arctg k
0 t

Слайд 7

Частотные и временные функции (характеристики) звена: АФЧХ ВЧХ МЧХ АЧХ ЛАЧХ

Частотные и временные функции (характеристики) звена:
АФЧХ ВЧХ
МЧХ АЧХ
ЛАЧХ
ФЧХ

G(ω)
+20дБ/дек
0 lgω
20lgk
ϕ(ω)
π /2
0 lgω
Слайд 8

Инерционное звено (апериодическое звено первого порядка) Дифференциальное уравнение звена в оригиналах

Инерционное звено (апериодическое звено первого порядка)

Дифференциальное уравнение звена в оригиналах

и изображениях:
T – постоянная времени
Передаточная функция
Частотная передаточная функция и годограф АФЧХ
ВЧХ
Слайд 9

МЧХ АЧХ Точная ЛАЧХ ФЧХ

МЧХ
АЧХ
Точная ЛАЧХ ФЧХ

Слайд 10

Построение асимптотической ЛАЧХ Пусть , тогда и , следовательно Пусть ,

Построение асимптотической ЛАЧХ

Пусть , тогда и ,
следовательно
Пусть ,

тогда и ,
следовательно

Ga(ω)
20lgk Ga1(ω)
Ga2(ω)
0 lgω

Слайд 11

Частота называется частотой сопряжения На частоте сопряжения дБ Точная, асимптотическая ЛАЧХ

Частота называется частотой сопряжения
На частоте сопряжения дБ
Точная, асимптотическая ЛАЧХ и ЛФЧХ

G(ω) Асимптотическая ЛАЧХ
20lgk Точная ЛАЧХ
3дБ - 20 дБ/дек
0 lgω
ϕ(ω)
0 lgω
Слайд 12

Переходная функция и переходная характеристика звена Переходная функция инерционного звена Переходная характеристика инерционного звена

Переходная функция и переходная характеристика звена

Переходная функция инерционного звена
Переходная характеристика

инерционного звена
Слайд 13

Форсирующее звено Передаточная функция где τ – постоянная времени (с) Частотные

Форсирующее звено

Передаточная функция
где τ – постоянная времени (с)
Частотные функции и

характеристики
Частотная передаточная функция и годограф АФЧХ
ВЧХ
МЧХ
Слайд 14

АЧХ ЛАЧХ ФЧХ

АЧХ
ЛАЧХ
ФЧХ

Слайд 15

Переходная функция форсирующего звена Инерционное форсирующее звено Передаточная функция АЧХ ЛАЧХ

Переходная функция форсирующего звена
Инерционное форсирующее звено
Передаточная функция
АЧХ
ЛАЧХ

Слайд 16

ФЧХ

ФЧХ

Слайд 17

Переходная функция и переходные характеристики инерционного форсирующего звена h(t) k 0 t

Переходная функция и переходные характеристики инерционного форсирующего звена

h(t)
k
0 t

Слайд 18

Изодромное звено Передаточная функция ЛАЧХ ФЧХ

Изодромное звено

Передаточная функция
ЛАЧХ
ФЧХ

Слайд 19

Переходная функция и переходная характеристика изодромного звена

Переходная функция и переходная характеристика изодромного звена

Слайд 20

Реальное дифференцирующее звено Передаточная функция ЛАЧХ ФЧХ

Реальное дифференцирующее звено
Передаточная функция
ЛАЧХ
ФЧХ

Слайд 21

Переходная функция и переходная характеристика реального дифференцирующего звена

Переходная функция и переходная характеристика
реального дифференцирующего звена

Слайд 22

Звенья второго порядка Дифференциальное уравнение звена в оригиналах и изображениях: T1,

Звенья второго порядка

Дифференциальное уравнение звена в оригиналах и изображениях:
T1, T2 –

постоянные времени
Передаточная функция
Пусть p1, p2 – корни характеристического уравнения
Слайд 23

Апериодическое звено второго порядка p1, p2 – вещественные отрицательные корни Передаточная

Апериодическое звено второго порядка

p1, p2 – вещественные отрицательные корни
Передаточная функция
где

эквивалентные постоянные времени
Апериодическое звено второго порядка есть последовательное соединение двух инерционных звеньев с постоянными времени T3, T4, поэтому его ЛАЧХ и ЛФЧХ – сумма ЛАЧХ и ЛФЧХ этих звеньев
Слайд 24

ЛАЧХ и ЛФЧХ

ЛАЧХ и ЛФЧХ

Слайд 25

Переходная функция и переходная характеристика апериодического звена второго порядка

Переходная функция и переходная характеристика
апериодического звена второго порядка

Слайд 26

Колебательное звено p1, p2 – комплексные сопряжённые корни с отрицательными вещественными

Колебательное звено

p1, p2 – комплексные сопряжённые корни с отрицательными вещественными

частями
Передаточная функция
Здесь
Параметр называется коэффициентом
демпфирования
Для колебательного звена
Для апериодического звена второго порядка и
корни p1, p2 становятся вещественными
Слайд 27

Частотная передаточная функция ВЧХ МЧХ АЧХ

Частотная передаточная функция
ВЧХ МЧХ
АЧХ

Слайд 28

Частота собственных колебаний ЛАЧХ ФЧХ

Частота собственных колебаний
ЛАЧХ
ФЧХ

Слайд 29

Переходная функция и переходная характеристика колебательного звена

Переходная функция и переходная характеристика колебательного звена

Слайд 30

Консервативное звено p1, p2 – мнимые сопряжённые корни, что соответствует Передаточная

Консервативное звено

p1, p2 – мнимые сопряжённые корни, что соответствует
Передаточная функция
Частотная

передаточная функция
АЧХ ЛАЧХ
ФЧХ
Слайд 31

ЛАЧХ и ЛФЧХ Переходная функция и переходная характеристика

ЛАЧХ и ЛФЧХ Переходная функция и
переходная характеристика

Слайд 32

Звено чистого запаздывания Понятие запаздывания и переходная характеристика звена Передаточная функция

Звено чистого запаздывания

Понятие запаздывания и переходная характеристика звена
Передаточная функция

Частотная передаточная функция
ВЧХ МЧХ
АЧХ