Билет.Безынерционное звено (усилителительное)
Динамическая характеристика имеет вид:y=k x
Преобразуем уравнения по Лапласу y(p)=k x(p); W(p)=
Пример данного звена- n-регулятор, все усилители,рычаги.
34билет.Инерционное звено (апериодическое звено 1-го порядка)
Динамическая характеристика такого звена имеет вид: T
T-постоянное времени, к-коэф. усиления; x-const;
y= построим графики переходного процесса:
; ;
Для этого преобразуем по Лапласу:
Одноемкостные статические обьекты: термопары, мембрано-исполнительный механмзм.Данное звено называется аппериодическим звеном 1-го порядка.
Билет.Интегрирующее звено
Динам хар-ка: Т*dy/dt=к*х, Преобразуем: dy/dt=к*х/Т, , Проинтегрируем: y-y0=к/Т* , х=cоnst, y=кх/Т*t+y0
График переходного процесса:
y/t=кх/Т=tgα, α=аrctgк*х/Т. Получим ф-циюзвена, преобразуем по Лапласу:
Т*р*y(р)=к*х(р), W(р)=y(р)/х(р)=к/Т*р. Данное звено наз астатическим звеном 1-го порядка (емкостные астатические объекты, интеграл регуляторы).
Билет.Дифференцирующее звено
Они дел-ся на реальные и идеальные. Динам хар-ка идеал диф звена имеет вид:
y=к*dх/dt (При t=0, y ; при t , у=0)
Пол-чим передаточную ф-цию звена: у(р)=к*р*х(р), W(р)=у(р)/х(р)=к*р
Пример:
1. Эл контур, в котором протекает ток и им-ся напряжение, тогда ток в контуре будет равен: i=c*dUвых/dt
2. Трансформеры напряжения: Uвых=к*dФ/dt, Ф=к1*i1 (величина потока созд-ся в сердечнике i1). Uвых=к2*di1/dt (вых напряжение).
Динам хар-ка реал диф звена им вид: Т*dy/dt+y=k*dx/dt (при t=0, y , при t , y=k*x*e-t/T
Получим передаточную ф-цию: Т*р*у(р)+у(р)=к*р*х(р), W(р)=к*р/(Т*р+1).
Пример: Эл контур, содержащий емкость с и сопративление R. Получим: R*c*Uвых/dt+Uвых= dUвых/dt – закон Киркгофа. Диф. звенья широко применяются в АСР и способствует устойчивой ее работе.
билет.Колебательное звено 2-го порядка
Это такое звено, у которого при скачкообразном изменении х, выходная величинана – у изменится в колебательном режиме с постоянным периодом и с амплитудой затухающего колебания по экспоненте. Динамическая характеристика имеет вид:
Т02*d2y/dt2+T*dy/dt+y=к*х. Это уравнение 2-го порядка, звено имеет 2 емкости – Т0 и Т. Для решения уравнения необходимо получить передаточную функцию и характерное уравнение для данного звена. Передаточная функция:
Т02*р02*у(р)+Т*р*у(р)+у(р)=к*х(р)
W(р)=у(р)/х(р)=к/(Т02*р2+Т*р+1). Характерное уравнение (когда знаменатель=0): Т02*р2+Т*р+1=0.
Найдем корни: Р1,2=-Т/(2*Т02)± (Т2-4Т02/4*Т04). Данные корни могут быть комплексно-сопряженные или действительно отрицательные. Если Т<2Т0, то корень дифференциала уравнения будет отрицательным и корни комплексно-сопряженные, т е: Р1,2=-α±j*ω. Коэффициент затухания α=Т/2Т02, ω= 4Т02/Т0/4Т04) – частота вынужденных колебаний выходной величины у. Решение будет иметь вид: у=у установится – с*е-αt*sin(ω*t+ψ), где с, ω – постоянные интегрирования, которые определяются из начальных условий, т е: (dy/dt)t=0. Параметры: у установится = к*х, с=к*х*(ω0/ω), ω0=1/Т0 – частота свободных колебаний выходной переменной, ψ=arctg(ω/α). Подставив все получим:
y=кх*[1 - ω0/ω*е-αt*sin(ω*t+arctg ω/α)]. График переходного процессса (х=const):
Пример: двухъемкостные статические объекты, электродвигатели переменного тока (асинхронные).