Частотные характеристики элементов систем регулирования

ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ [c.428]

Рассмотренные примеры построения частотных характеристик элементов систем регулирования показывают, что каждая из них может быть найдена и построена одним и тем же методом, если составлено уравнение движения элемента. [c.435]

Определяются эти характеристики по формулам, аналогичным формулам (477), или же по вещественным и мнимым частотным характеристикам элементов, входящих в систему автоматического регулирования. [c.469]

Формула (614) показывает, что логарифмическая фазовая частотная характеристика разомкнутой системы регулирования также может быть построена суммированием ординат логарифмических фазовых характеристик элементов, входящих в систему [c.471]

Частотные характеристики замкнутых систем автоматического регулирования дают возможность выяснить характер реакции замкнутой системы регулирования на то или иное возмущающее воздействие. Так как вид такой характеристики обусловливается как свойствами самой системы, так и характером возмущения, приложенного к тому или иному элементу системы, то анализ частотных характеристик замкнутых систем может дать представление о качестве переходного процесса. [c.565]

В послевоенный период теория автоматического регулирования формируется как самостоятельная научная дисциплина. Существенное влияние на ее развитие оказали результаты, полученные в смежных областях, особенно радиотехнике. Критерий Найквиста — Михайлова и критерий Михайлова были распространены на системы, описываемые дифференциальными уравнениями высокого порядка. Возможность использования экспериментально снятой амплитудно-фазовой характеристики устойчивой разомкнутой системы для определения устойчивости замкнутой системы делает частотные методы весьма распространенными на практике. В 1946 г. эти критерии были распространены на случаи нейтральных и неустойчивых разомкнутых систем. Теория устойчивости линеаризованных систем с сосредоточенными параметрами получила свое завершение в разработке теории Д-разбиения. В 1946 г. были исследованы закономерности расположения корней целых функций на комплексной плоскости, характеризующие устойчивость систем с распределенными параметрами (трубопроводы, длинные линии электропередач и т. д.) и с элементами с транспортным запаздыванием. На системы с запаздыванием был распространен метод частотных характеристик систем с сосредоточенными параметрами. В 1947 г. этот метод был распространен на один класс систем с распределенными параметрами. В связи с задачами стабилизации линейных систем в 1951 г. было [c.248]

Даны выводы линейных дифференциальных уравнений элементов и систем автоматического регулирования, а также разобраны их частотные характеристики. [c.2]

Логарифмические частотные характеристики разомкнутой системы автоматического регулирования могут быть построены методом, изложенным в 65, если известна амплитудно-фазовая частотная характеристика исследуемой системы или логарифмические частотные характеристики входящих в систему элементов. [c.513]

Создана Государственная система обеспечения единства измерения (см. 1 гл. 5) и Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП). ГСП призвана унифицировать и согласовывать параметры и характеристики приборов и устройств, входящих в системы автоматического контроля, регулирования и управления сложными производственными процессами. К настоящему времени стандартизованы входные и выходные параметры пневматических сигналов электрические непрерывные входные и выходные сигналы элементов систем контроля и регулирования неэлектрических величин параметры элементов импульсных и частотных сигналов входные и выходные электрические кодированные сигналы и др. [c.322]

На практике обычно строят амплитудные характеристики не в неперовых, а десятичных логарифмах, увеличивая масштаб в 20 раз (иначе говоря, в децибелах). При таком масштабе большинство амплитудных частотных характеристик элементов систем автоматического регулирования на полулогарифмической бумаге изображается в виде прямолинейных отрезков с наклонами, кратными 20 децибелам на декаду. [c.374]

При расчетах систем автоматического регулирования кроме АФЧХ широко используются амплитудные и фазовые частотные характеристики. Амплитудной частотной характеристикой элемента или системы называется зависимость отношения амплитуд установившихся колебаний выходной и входной величин от частоты. Фазовой частотной характеристикой называется зависимость сдвига по фазе в колебаниях выходной и входной величин от частоты. [c.49]

Схема, поясняющая постановку эксперимента в этом случае, приведена на рис. 13-29. Регулятор настраивается предварительно так, чтобы переходные процессы в системе автоматического регулирования хорошо затухали. На объекте устанавливается выбранный для опытов режим и принимаются меры для стабилизации всех возможных источников возмущений, действующих на систему. Затем на задачик регулятора от специального генератора подаются гармонические колебания. Генератор позволяет изменять как частоту этих колебаний, так и их амплитуду. Система автоматического регулирования при таком способе ее возбуждения представляет собой систему, следящую за сигналом, поступающим от генератора. Регистрируя установившиеся колебания на входе и выходе любого элемента испытываемого объекта, можно легко определить его частотные характеристики по каналу, идущему от регулирующего органа. [c.813]

Преобразование Лапласа представляет собой математический метод, позволяющий относительно просто решать линейные дифференциальные уравнения. В результате преобразования дифференциальное уравнение (оригинал) приобретает форму алгебраического уравнения (изображение), в котором в качестве независимого переменного вместо времени используется комплексное переменное s. Решение исходного дифференциального уравнения отыскивается посредством применения к решению указанного алгебраического уравнения обратного преобразования Лапласа. Уравнения переходного процесса в системе автоматического регулирования, как правило, решаются этим методом, чему в большой мере способствует наличие достаточно полных таблиц преобразований Лапласа. Другая причина широкого распространения метода преобразования Лапласа состоит в том, что по выражению для передаточной функции системы, которая определяется как отнонтение преобразованного по Лапласу выходного сигнала к входному, также преобразованному по Лапласу, можно непосредственно получить частотные характеристики системы. Любое количественное исследование систе.мы автоматического регулирования начинается с определения передаточных функций каждого элемента структурной схемы системы. [c.29]

Причины, по которым в некоторых случаях максимальный коэффициент усиления системы ограничен, а в некоторых случаях такого ограничения нет, лучше всего можно выяснить, привлекая частотные характеристики, которые рассматриваются в последующих главах. Кратко разберем этот подход. Система регулирования может оказаться неустойчивой прн больших коэффициентах усиления, если отставание по фазе в системе может быть больше 180°. Отставание по фазе в одноем-костпом объекте равно нулю на низких частотах и с повышением частоты стремится к 90°. Таким образом, при пропорциональном регулировании система с большими коэффициентами усиления может оказаться неустойчивой, если замкнутый контур включает по меньшей мере три элемента первого порядка. При чисто интегральном регулировании сам регулятор вводит в систему дополнительное отставание по фазе, равное 90°, так что при. малых постоянных времени интегрирования неустойчивой может оказаться система, включающая два элемента первого порядка. Для системы, содержащей объект, характеризуемый двумя постоянными времени, и про-порциоиально-ннтегральный регулятор, отставание по фазе, вносимое регулятором, по мере увеличения частоты изменяется от О до 90°, и отставание по фазе в системе, равное 180°, возможно только при определенных значениях постоянной времени интегрирования. [c.109]

Частотная характеристика описывает реакцию системы или отдельного ее элемента на синусолдальный входной сигнал в широком диапазоне частот. Существенное преимущество частотных методов анализа и синтеза систем автом атического регулирования состоит в том, что они позволяют получить характеристику системы в целом по характеристикам отдельных элементов системы независимо от их числа. В отличие от анализа частотными методами анализ системы методом переходных характеристик обладает большой трудоемкостью уже для систем, содержащих три элемента первого порядка, и практически нецелесообразен для случая четырех и более элементов. Даже если для получения точного переходного про- [c.122]

На частотах, близких к резонансной частоте, модуль частотной характеристики замкнутой системы превышает модуль частотной характеристики разомкнутой системы. Это означает, что на этих частотах ошибка больше, чем если бы регулирование не осуш,ествлялось вообще. Отношение модулей на резонансной и нулевой частотах увеличивается по мере того, как точка приложения возмущения по нагрузке смещается по направлению к выходу объекта. Если возмушение по нагрузке приложено в точке /-1, то при движении через объект оно демпфируется все.ми тремя элементами объекта. Возмущение, приложенное в точке з, демпфируется только одним эле.ментом. То что некоторые виды возмущения в замкнутой системе усиливаются, не должно служить причиной для беспокойства, так как большинство возмущений по нагрузке носит характер ступенчатого изменения, изменения с постоянной скоростью или случайный характер. Если в системе возможны периодические возмущения, как, например, в случае использования поршневого насоса или под влиянием какой-либо иной системы регулирования, то система должна быть выполнена таким образом, чтобы ее критическая частота была либо много выше, либо много ниже частоты возмущения. На частотах, значительно превышающих критическую,. модуль частотной характеристики замкнутой системы все же несколько больше, чем модуль разомкнутой системы, однако ошибка в любом случае невелика. Основное назначение регулятора, включенного в систему автоматического регулирования, компенсировать низкочастотные или непериодические изменения нагрузки. Если частота возмущающего воздействия составляет более половины резонансной частоты, то регулятор практически усиливает эффект возмущения. Кривые, изображенные на рис. 7-5, это характерные частотные характеристики при рекомендованных настройках регулятора. При введении в регулятор интегрального воздействия частотные характеристики иа очень низких частотах стремятся [c.194]

При отборе импульса на первой тарелке контур регулирования содержит только два элемента первого поряд,ка, и при нспользованпи в схеме пропорционального регулятора система всегда устойчива. В реальной системе датчик состава вводит в систему запаздывание, и отставание по фазе может оказаться больше 180°. При отборе импульса в других точках колонны теоретические значения критической частоты и коэффициентов усиления составляют примерно 60% расчетных значений. Очевидно, влияние дополнительных емкостей способствует существенному уменьщению отставания по фазе, вызванного инерций изменения концентрации, по сравнению с фазовым сдвигом при наличии одной сосредоточенной емкости. Модуль частотной характеристики изменяется нри этом менее значительно. Если время пребывания на тарелке принять за постоянную времени процесса изменения концентрации, то теоретические значения критической частоты окажутся ближе к расчетным, однако теоретические значения коэффициента усиления будут примерно в 20 раз отличаться ог расчетных. Фактически теоретическими значениями можно успешно пользоваться в целом ряде случаев, например для сопоставления характеристик системы при отборе импульса в различных точках. Критическая частота и максимальный коэффициент усиления системы — два наиболее важных параметра, характеризующих работу системы регулирования, хотя необходимые значения постоянных времени нзодро.ма и предварения регулятора можно также определить по виду амплитудно-фазовой характеристики. Введение воздействия по производной при отборе импульса на промежуточной тарелке нецелесообразно, так как фазо-частотная характеристика достаточно полога однако это воздействие успешно применяется при регулировании температуры верха колонны [Л. 6]. [c.399]

Выбор корректирующих устройств и параметров систем автоматического регулирования РПД производится на основе частотных методов. При учете нелинейных характеристик агрегатов системы регулирования использован способ гармонической линеаризации, позволяющий определять области устойчивых состояний и автоколебаний в РПД Рассмотрены системы автоматического регулирования, обеспечивающие противо1помпажные режимы двигателя и препятствующие срыву потока на диффузоре. Методика проектирования сопровождается многочисленными примерами и расчетами. Приведены некоторые типовые схемы и конструктивные решения элементов ракетно-прямоточных двигателей и их систем автоматического регулирования. [c.2]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...