Анализ динамики САР
9.3.3.1. Динамические характеристики САР. Динамической характеристикой САР является функциональная зависимость между переменными модели. Последовательность получения характеристик на основе структурной схемы показана в параграфе 9.3.1.1. Здесь следует напомнить читателю, что структурные схемы дают только операторное выражение характеристик, а для получения характеристик в реальных переменных потребуется выполнить обратное преобразование Лапласа. Динамика частоты вращения вала системы
где Относительно точек
или после исключения по знаку *
Подставим в последнюю формулу значения передаточных функций по табл. 9.1 и после упрощений получим
В записи этой формулы принято следующее: произведения одноименных коэффициентов сокращенно записываются так
Аналогичные преобразования структурной схемы относительно точек
или
Здесь принято: Таким образом, операторное выражение механической характеристики системы будет следующим:
Для анализа динамических свойств системы необходимо получить самостоятельно другие характеристики:
9.3.3.2. Характеристическое уравнение САР. Читатель заметил, что в передаточных функциях Характеристическим уравнением системы является полином второй степени
где 9.3.3.3. Проверка системы на устойчивость. Характеристическое уравнение системы используется для проверки ее на устойчивость. Но поскольку Построение годографа Михайлова. Годограф Михайлова относится к одному из методов определения устойчивости системы, и его уравнение получается из характеристического уравнения системы заменой оператора "
или
Годограф строится на комплексной плоскости 9.3.3.4. Построение переходных характеристик САР. Переходная характеристика определяет переходный процесс в автоматической системе, когда на нее действует ступенчатое возмущение. Для построения переходной характеристики надо от ее изображения перейти к оригиналу. Это делается с помощью обратного преобразования Лапласа. В качестве примера проведем построение переходной характеристики
где Uз и М - значения реальных физических сигналов, действующих в автоматической системе. Тогда окончательный вид изображения характеристики будет таким
Запишем эту формулу следующим образом:
где
где свободных колебаний переходного процесса системы. Так как V(p) = 0 не имеет кратных корней, то оригинал для (9.49) определяем по формуле разложения вида
где V’(p) = 3a2p2+2a1p+a0 – производная от V(p). По формуле разложения получим искомую переходную характеристику, которую запишем в таком виде
Далее запишем
В результате комплексное выражение запишется в вещественной форме
После проведения указанных преобразований переходная характеристика системы будет описываться следующим уравнением:
|