Материал: Лаб практикум

Из последнего выражения следует, что амплитуда выходной си-

θ(ω) = −arctgTω, что полностью совпадает с теорией. Графики лога-

рифмических амплитудной и фазовой частотных характеристик (ЛАФЧХ) представлены на рис. 2.5.

Рис. 2.5

Сравнение входной и выходной синусоид на частоте ω= T1 в

установившемся режиме показано на рис. 2.6.

K

2

1

31

Сдвиг по фазе составляет -45°, а амплитуда на выходе равна

K2 .

Как видно из рис. 2.5, в области низких частот ( ω< 0T.1 ) ампли-

туда выходной синусоиды равна коэффициенту усиления K и сдвиг по фазе практически отсутствует, тогда как на высоких частотах

( ω> 10T ) амплитуда выходного сигнала во много раз меньше вход-

ной, а сдвиг по фазе приближается к -90°.

В работе предстоит изучить временные и частотные характери-

стики модели с передаточной функцией W (s) = K(T1s +1) , струк-

T2 s +1

турная схема которой дана на рис. 2.7.

T1

Рис. 2.7

Аналитическое выражение переходной характеристики имеет

вид

а графики, соответствующие различным соотношениям T1 и T2, представлены на рис. 2.8.

Как видно из этих графиков, реакция на ступеньку меняется скачком в нуле, что говорит о наличии прямой передачи сигнала, а этого и следовало ожидать, поскольку порядки числителя и знаменателя передаточной функции одинаковые. В случае а) после скачка

− t

идет нарастание сигнала по экспоненте e T2 до уровня K, поскольку

32

T1 < T2, а в случае б) спад до уровня K по той же экспоненте, так как

T1 > T2.

Графики ЛАФЧХ для модели на рис. 2.7 получаются путем сложения ЛАФЧХ апериодического устойчивого звена и минималь- но-фазового дифференцирующего 1-го порядка, входящих в состав передаточной функции.

Результат представлен на рис. 2.9.

Годографы систем 1-го порядка проходят по окружности и для рассматриваемых случаев, соответственно, показаны на рис. 2.10.

Аналогично можно провести исследование неминимально-

а также и систем с неустойчивым апериодическим звеном

W (s) = K(±T1s ±1). T2 s −1

При моделировании таких систем рекомендуется использовать структурную схему, приведенную на рис. 2.7, изменяя лишь нужным образом знаки суммирования в сумматорах. Однако следует отметить, что если при получении на модели переходных характеристик для этих систем не возникает проблем, то экспериментальное определение частотных характеристик систем с неустойчивым динами-

33

Система стабилизации напряжения генератора

синтегральным законом управления

Влабораторной работе № 1 было показано, что для пропорционального закона управления в системе стабилизации напряжения генератора происходит уменьшение наклона нагрузочной характеристики, но ошибка из-за тока нагрузки, тем не менее, присутствует. Устранить эту ошибку позволяет интегральный закон управления (рис. 2.11, а), при котором статическая нагрузочная характеристика становится горизонтальной (рис. 2.11, б), что означает независимость напряжения нагрузки Uн от тока нагрузки Iн.

Iн

Рис. 2.11

35