Chorowski, W10- mechaniczny


Człon bezinercyjny - człon proporcjonalny, człon wzmacniający; człon dynamiczny podsta­wowy opisywany za pomocą transmitancji ope­ratorowej

G(s) = k

gdzie k — współczynnik wzmocnienia. W cz.b. wielkość wejściowa x(t) jest odtwarzana na wyj­ściu (sygnał y(t)) bez zniekształceń i opóźnień; następuje tylko zmiana amplitudy y (t) = k x(t). Charakterystyka amplitudowo-fazowa cz.b. (rys. a) ma postać punktu o współrzędnych (k, jO).

0x01 graphic

Przykładem elektrycznego cz.b. jest rezystancyjny dzielnik napięcia (rys. b), gdzie k =R2/(R1 + R2). Przykładem mechanicznego cz.b. jest dźwignia dwuramienna (rys. c). Sygna­łem wejściowym i wyjściowym są tu działające siły x i y, przy czym współczynnik wzmocnie­nia k = l1/l2.

Człon całkujący — człon dynamiczny podsta­wowy opisywany transmitancją operatorową

G(s) =k/s

0x01 graphic

gdzie k — współczynnik wzmocnienia. Odpo­wiedź cz.c. na skok jednostkowy (rys. a) ma postać h(t) = kt.

Charakterystyka amplitudowo-fazowa cz.c. (Rys. b) ma postać

k P(ω) = O oraz Q(ω) =k/ω

Logarytmiczne charakterystyki częstotliwościo­we są pokazane na rys. c, d. Szybkość zmiany sygnału wyjściowego cz.c. jest proporcjonalna do wielkości wejściowej. Przykładem elektrycznego cz.c. jest idealny wzmacniacz operacyjny objęty pojemnościowym sprzężeniem zwrotnym (rys. e). Innym przykładem jest silnik obcowzbudny prądu stałego rozpatrywany pod ką­tem zależności położenia wirnika (y) do napię­cia sterującego (x) przy pominięciu jego elektro­mechanicznej stałej czasowej (rys. f). Przedsta­wiony cz.c. stanowi idealizację członów całku­jących spotykanych w praktyce.

człon inercyjny — człon aperiodyczny (!); człon dynamiczny podstawowy opisywany transmitancją operatorową

0x01 graphic
; gdzie: k - współczynnik wzmocnienia, T - stała czasowa.

0x01 graphic

Odpowiedź cz.i. na skok jednostkowy (rys. a) ma postać

0x01 graphic

Charakterystykę amplitudowo-fazową tego czło­nu (rys. b) wyraża się zależnością

0x01 graphic
; oraz 0x01 graphic

Logarytmiczne charakterystyki częstotliwościo­we pokazane są na rys. c, d. Przykładem elek­trycznego cz.i. jest obwód złożony z rezystancji R i pojemności C (rys. e). Przykładem elektro­mechanicznego cz.i. jest obcowzbudny silnik prądu stałego, sterowany napięciowo (rys. f), rozpatrywany pod kątem zależności prędkości obrotowej (y) od napięcia sterującego (je). W przypadku transmitancji G(s) o postaci

0x01 graphic

mamy do czynienia z cz.i. niestabilnym. W praktyce przy opisie układów regulacji sto­suje się także cz.i. n-tego rzędu, o transmitancji operatorowej

0x01 graphic

człon opóźniający — człon dynamiczny podsta­wowy, opisywany transmitancją operatorową

0x01 graphic
; gdzie: k — współczynnik wzmocnienia, T0 — czas opóźnienia.

Odpowiedź cz. o. na skok jed­nostkowy (rys. a) ma postać

h(t)=k1(t-T0);

Charakterystyka amplitudowo-fazowa cz.o. ma postać

P(ω) = k cosωt oraz

Q(ω) = -k sinωt

0x01 graphic

Jest to okrąg o promieniu równym k i środku w początku układu współrzędnych (rys. b). Logarytmiczne charakterystyki częstotliwościowe są pokazane na rys. c, d. Sygnał wyjściowy cz.o. jest odtworzonym bez zniekształceń sygnałem wejściowym, ale opóźnionym o czas TV Przy­kładami cło. są: linia długa, przenośnik taśmo­wy, rurociąg. Cz.o. jest członem nieminimalnofazowym.

człon oscylacyjny - człon dynamiczny podsta­wowy opisywany transmitancją operatorową w postaci

0x01 graphic
;

gdzie: k — współczynnik wzmocnienia, ξ- względny współczynnik tłumienia, przy czym O < ξ < l, ω0 = l/T — pulsacja drgań niewy­muszonych członu. Równanie charakterystycz­ne cz.o. ma dwa pierwiastki zespolone sprzężone 0x01 graphic
oraz 0x01 graphic
Przy ξ>= l transmitancja odpowia­da dwom członom inercyjnym połączonym sze­regowo. Odpowiedź na skok jednostkowy cz.o. (rys. a) ma postać

0x01 graphic

Częstotliwość drgań odpowiedzi skokowej wy­nosi

0x01 graphic

Charakterystyka amplitudowo-fazowa tego czło­nu (rys. b) wyraża się zależnością

G(jω) = P(ω)+jQ(ω); przy czym 0x01 graphic
oraz

0x01 graphic

Charakterystyka amplitudowa osiąga swe mak­simum A m przy częstotliwości rezonansowej

0x01 graphic

Logarytmiczne charakterystyki częstotliwościo­we Φ(ω) i Lm(ω) są pokazane na rys. c, d. Naj­prostszym przykładem elektrycznego cz.o. jest obwód składający się z indukcyjności L, pojem­ności C i rezystancji R (rys. e). Mechaniczny cz.ο. stanowi układ masy zawieszonej na sprężynie i połączonej z tłumikiem (rys. f). W przypadku transmitancji o postaci 0x01 graphic
mamy do czynienia z układem niestabilnym.

człon różniczkujący - człon dynamiczny pod­stawowy opisywany transmitancją operatorową

G(s) = ks

gdzie k - współczynnik wzmocnienia. Odpo­wiedź cz.r. ma skok jednostkowy jest impulsem Diraca (rys. a). Charakterystyka amplitudowo-fazowa cz.r. (rys. b) ma postać

P(ω) = 0 Q(ω) = kω

0x01 graphic

Lm(ω)

Logarytmiczne charakterystyki częstotliwościo­we są przedstawione na rys. c, d. W praktyce nie istnieje możliwość zrealizowania cz.r. o podanej transmitancji operatorowej. Człony rzeczywiste mają na ogół charakter różniczkująco-inercyjny, tj. opisywane są transmitancją

0x01 graphic

gdzie: T — stała różniczkowania, k — wzmoc­nienie członu dla wielkich częstotliwości (Tω>> 1). Odpowiedzi na skok jednostkowy, charakterystyka-fazowa oraz logarytmiczne charakterystyki częstotliwościowe cz.r. podane są odpowiednio na rysunkach e, f i g. Przykładem rzeczywistego cz.r. jest obwód R, L pokazany na rysunku i.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Chorowski, W10- mechaniczny
choroszy, W10- mechaniczny
janus, W10- mechaniczny
janus, W10- mechaniczny
zamonik, W10- mechaniczny
zamonik, W10- mechaniczny
biernacki, W10- mechaniczny
wilczewski, W10- mechaniczny
Baszczuk, W10- mechaniczny
cholewa, W10- mechaniczny
pękalski, W10- mechaniczny
Baszczuk, W10- mechaniczny
Baszczuk, W10- mechaniczny
Iwko, W10- mechaniczny
janus, W10- mechaniczny
pękalski, W10- mechaniczny
choroszy, W10- mechaniczny
choroszy, W10- mechaniczny

więcej podobnych podstron