Файл: Крачино, В. В. Электрорадиоавтоматика на морском транспорте учеб. пособие.pdf

даже в том случае, если хвх = const. Переходная функция идеального интегрирующего звена

Характеристика этой функции представлена в табл. 4 (п. 1). Переходная функция к (і) не имеет установившегося (при t-y- оо)

значения. Данное свойство интегрирующего звена является, в част­ ности, принципиальным признаком упоминавшихся выше астатиче­ ских САР, в составе которых имеется хотя бы одно интегрирующее звено, но которого нет в статических САР.

Функция веса данного звена

Из (66) видно, что фазовый сдвиг, создаваемый идеальным интег­ рирующим звеном, не зависит от частоты и имеет постоянную величину

Годограф АФХ данного звена на комплексной плоскости изобра­ жается бесконечной прямой, совпадающей с отрицательной ветвью мнимой оси (см. табл. 4, п. 1).

При со-ѵО модуль АФХ стремится к + оо. Физически это находит объяснение в том, что при со = 0 сигнал на входе хвх = const. А так

как авых = J xBXdt, то с ростом t и хВЬІХ возрастает бесконечно. Урав­ нение ЛАХ, согласно формуле (38), для данного звена будет

Идеальные интегрирующие звенья являются идеализацией в той или иной степени реальных интегрирующих звеньев, некоторые из

постоянные времени пренебрежимо малы. Предполагается, что угло­ вая скорость вращения оси ротора П без всякого запаздывания следует

66

за приложенным к ротору напряжением U. Выходной величиной яв­ ляется суммарный угол поворота оси ротора а

в автоматических путепрокладчиках технических средств судовожде­ ния на морском флоте. В схему входят операционный усилитель (ОУ),

кватно последовательному.соединению двух звеньев: идеального интег­ рирующего с передаточной функцией-^-и апериодического звена 1-го

порядка с передаточной функцией 'fp-[-\ (статический коэффициент

передачи этого звена равен единице).

Расчетные формулы и построенные на основе их характеристики временных и частотных функций для рассматриваемого звена приведе­ ны в табл. 1 (п. 12) и 4 (п. 2).

В табл. 4 также помещены примеры реализации данного звена, относящиеся к электрорадиотехническим САУ:

а) электродвигатель постоянного тока при учете только одной по­ стоянной времени (Тя или Тм);

б) приведенный выше (см. табл. 4, п. 1) интегрирующий электро­ привод при условии, что его постоянной времени нельзя пренебречь.

Интегрофорсирующее звено (оно ж е нзодромное)

Как следует из табл. 1 (п. 11), передаточная функция интегрофор-

Из формулы (70) видно, что данное звено адэкватно последователь­ ному соединению идеального интегрирующего W 1 (p) = — и форсирующего W z (р) = Тр + 1 звеньев.

68

Расчетные формулы и соответствующие временные н частотные

временно поступает и на выход в сумматор S и на вход интегрирующего электропривода (ИЭП). Если в последнем применен интегрирующий электродвигатель, который с помощью некоторого датчика (линейного преобразователя), установленного на валу выходного устройства ИЭП,

где к= Ір — статический коэффициент передачи ИЭП;

Т — коэффициент пропорциональности между скоростью изме­ нения U3 на выходе ИЭП и напряжением Uг на его входе.

Рассмотренная схема находит применение в электрорадиотехнических САУ.

4.Последовательные корректирующие пассивные звенья

Вэлектрических и радиотехнических САУ постоянного тока нашли значительное распространение пассивные корректирующие звенья

последовательного типа, используемые как одно из средств улучшения качества процесса управления. Такие звенья наиболее просто реали­ зуются в виде разнообразных по структуре электрических четырех­ полюсников типа RC [2, 5, 14].

В данной книге в качестве примера рассмотрены следующие кор­ ректирующие звенья последовательного типа.

Пассивное интегрирующее (оно ж е упругое интегрирующее) звено

Передаточная функция данного звена, согласно табл. 1, имеет вид

параллельному соединению апериодического 1-го порядка звена и диф­ ференцирующего с замедлением звена.

69

Переходная функция и функция веса для рассматриваемого звена соответственно будут:

h (/) = L-1

Характеристики функций h (f) и w (t) представлены в табл. 5 (п. 1). Переходная характеристика сходна с одноименной характеристикой апериодического звена первого порядка (см. табл. 2, п. 2) и разнится от последней только в начальной части. Из этого можно установить, что по своему поведению данное звено приближается к инерционным

(замедляющим) звеньям.

ККП рассматриваемого звена, согласно данным табл. 1 (п. 13), будет:

Из рассмотрения формулы (76) следует, что данное звено вносит отрицательный сдвиг фаз. При этом видно, что при со = 0 и со->оо сдвиг фаз ф (со) = 0. Наибольший сдвиг фаз имеет место при частоте

проводят вертикальные прямые, параллельные оси ординат.

2. На вертикали со2 = у- откладывают 20 lg к дб и через точку б

проводят первую горизонтальную асимптоту, параллельную оси частот.

70

3. Из точки б проводят вторую асимптоту с отрицательным накло­

ном— 20 дб/дек до пересечения с вертикалью ct»! = *1 в точке в.

4. Из точки в проводят третью асимптоту с наклоном — 0 дб/дек,

График ЛФХ строят по уравнению (76).

Примером реализации рассматриваемого звена служит четырех­

l+ lR i+ Ъ ) Cp’

Пассивное дифференцирующее (оно ж е упругое дифференцирующее.) звено

Передаточная функция рассматриваемого звена определяется сог­ ласно табл. 1 (п. 14) по выражению

На основании формулы (78) можно считать данное звено адэкватным последовательному соединению форсирующего и апериодического первого порядка звеньев.

Расчетные формулы и построенные по ним графики временных и частотных характеристик данного звена помещены в табл. 1 (п. 14) и 5 (п. 2).

Одним из примеров возможной реализации рассматриваемого зве­ на является пассивный четырехполюсник RC (см. табл. 5, п. 2).

§ 5. СВЕДЕНИЯ О ПРИНЦИПАХ ЭЛЕКТРОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ НА АНАЛОГОВЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИНАХ

(АВМ)*

Изучение САУ значительно облегчается при использовании элект­ ронных аналоговых вычислительных машин (АВМ) непрерывного действия. При помощи АВМ получают модели переходных процессов САУ.

* Этот параграф написан автором совместно с канд. техн. наук Б . Л . БуЛ' гаковым.

72