Исходные данные для лекции №4

Типовые динамические блоки

Независимо от различного физического характера, компоненты систем управления могут иметь подобные дифференциальные уравнения и могут быть собраны в следующие шесть групп:

Пропорциональное звено;

Звено первого порядка;

Звено второго порядка;

Интегратор;

Дифференциатор;

Звено запаздывания.

Когда отдельный элемент системы слишком сложен, чтобы рассматриваться как один из вышеупомянутых блоков, то он может быть представлен комбинацией нескольких типовых блоков. Использование типовых блоков обеспечивает инженера проектировщика удобным способом описать и смоделировать систему управления, которая может состоять из многих компонентов и иметь сложную конфигурацию.

Рассмотрим 6 групп систем управления с точки зрения следующих определений:

Дифференциальное уравнение;

Физика процесса

Передаточная функция;

Характеристическое уравнение. Полюса.

Переходная функция;

Примеры.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ЛЕКЦИИ №4

Пусть система управления описывается блок-схемой:

где x (t) - входной сигнал,

y (t) - выходной сигнал.

1. Уравнение.

k - параметр звена (усиление).

 

2. Физика процесса. Вышеуказаное уравнение, которое не является дифференциальным уравнением, указывает, что звено представляет статическую систему, то есть систему с незначительной инерцией. Например, инерция электронного усилителя движения электрического двигателя незначительна по сравнению с инерцией двигателя; поэтому, усилитель может рассматриваться как постоянный элемент усиления. Необходимо понять, что тот же самый усилитель, используемый в пределах электронного электропитания, не был бы описан как пропорциональное звено, потому что его инерция сопоставима с инерцией остальной части компонентов.

 

3. Передаточная функция. В соответствии со свойствами преобразования по Лапласу, :