Дифференцированные уравнения (стр. 2 из 7)
A(w)=ЅW(jw)Ѕ
A(w)=k (8)
Фазовая частотная характеристика (ФЧХ) - это аргумент частотной передаточной функции, т.е.
j(w)=argW(jw)
j(w)= tw (9)
Для построения логарифмических частотных характеристик вычислим
L(w)=20lg A(w)
L(w)=20lgk
7. Построим графики частотных характеристик. Для этого сначала получим их численные значения.
k=2
A(w)=2
j(w)=0,1w
L(w)=20lg2
U(w)=2cos0,1w
V(w)=-2sin0,1w
Вывод:
4.1.3. УСТОЙЧИВОЕ АПЕРИОДИЧЕСКОЕ ЗВЕНО 1-го ПОРЯДКА
1. Данное звено описывается следующим уравнением:
a1
+aoy(t) =bog(t) (1)Коэффициенты имеют следующие значения:
a1=1,24
ao=2
bo=4
Запишем это уравнение в стандартной форме. Для этого разделим (1) на ao:
+y(t)= 
g(t)T1
+y(t)=kg(t) (2),где k=
-коэффициент передачи,T1=
-постоянная времени.Запишем исходное уравнение в операторной форме, используя подстановку p=
.Получим:(T1 p+1)y(t)=kg(t) (3)
2. Получим передаточную функцию для апериодического звена. Воспользуемся преобразованиями Лапласа:
y(t)=Y(s)
=sY(s)g(t)=G(s)
По определению передаточная функция находится как отношение выходного сигнала к входному. Тогда уравнение (2) будет иметь вид:
T1 sY(s)+Y(s)=kG(s)
W(s)=
(4)3. Найдем выражения для переходной функции и функции веса. По определению аналитическим выражением переходной функции является решение уравнения (2) при нулевых начальных условиях, т.е. g(t)=1 или по преобразованиями Лапласа
h(t)=H(s)
H(s)=W(s)
= 
= 
Переходя к оригиналу, получим
h(t)=k
Ч1(t) (5)Функцию веса можно получить дифференцированием переходной функции
w(t)=
или из преобразований Лапласа
w(t)=w(s)
w(s)=W(s)Ч1
W(s)=
= Переходя к оригиналу, получим
w(t)=
e 
Ч1(t) (6)4. Построим графики переходной функции и функции веса. Подставляя исходные данные, вычислим коэффициент передачи, постоянные времени и временные характеристики:
k=2
T1 =0.62
h(t)=2
Ч1(t)w(t)=3.2e
Ч1(t)Переходная функция представляет собой экспоненту. Множитель 1(t) указывает ,что экспонента рассматривается только для положительного времени t>0. Функция веса - также экспонента, но со скачком в точке t=0 на величину
.5. Получим частотную передаточную функцию, заменив в передаточной функции (4) s на jw:
W(s)=
W(jw)=
(7)W(jw)=U(w)+jV(w)=
= 
-j 
U(w)=
V(w)=
6. Получим аналитические выражения для частотных характеристик. По определению амплитудная частотная характеристика (АЧХ) - это модуль частотной передаточной функции,т.е.
A(w)=ЅW(jw)Ѕ
A(w)=
= 
(8)Фазовая частотная характеристика (ФЧХ) - это аргумент частотной передаточной функции, т.е.
j(w)=argW(jw)
j(w)=arctgk - arctg
j(w)=-arctgT1 (9)
Для построения логарифмических частотных характеристик вычислим
L(w)=20lg A(w)
L(w)=20lg
7. Построим графики частотных характеристик. Для этого сначала получим их численные значения.
k=2
T1 =0.62
A(w)=
j(w)=arctg0.62w
L(w)=20lg
U(w)=
V(w)=
4.1.4. НЕУСТОЙЧИВОЕ АПЕРИОДИЧЕСКОЕ ЗВЕНО
1-го ПОРЯДКА
1. Данное звено описывается следующим уравнением:
a1
-aoy(t) =bog(t) (1)Коэффициенты имеют следующие значения:
a1=1,24
ao=2
bo=4
Запишем это уравнение в стандартной форме. Для этого разделим (1) на ao:
-y(t)= g(t)T
-y(t)=kg(t) (2),где k=
-коэффициент передачи,T=
-постоянная времени.Запишем исходное уравнение в операторной форме, используя подстановку p=
.Получим:(Tp-1)y(t)=kg(t) (3)
2. Получим передаточную функцию для апериодического звена. Воспользуемся преобразованиями Лапласа:
y(t) = Y(s)
=sY(s)g(t)=G(s)
По определению передаточная функция находится как отношение выходного сигнала к входному. Тогда уравнение (2) будет иметь вид:
TsY(s)-Y(s)=kG(s)
W(s)=
(4)3. Найдем выражения для переходной функции и функции веса. По определению аналитическим выражением переходной функции является решение уравнения (2) при нулевых начальных условиях, т.е. g(t)=1 или по преобразованиями Лапласа
h(t)=H(s)
H(s)=W(s)
= 
= 
Переходя к оригиналу, получим
h(t)=k
Ч1(t) (5)Функцию веса можно получить дифференцированием переходной функции
w(t)=
или из преобразований Лапласа
w(t)=w(s)
w(s)=W(s)Ч1
W(s)=
= 
Переходя к оригиналу, получим
w(t)=
e 
Ч1(t) (6)4. Построим графики переходной функции и функции веса. Подставляя исходные данные, вычислим коэффициент передачи, постоянные времени и временные характеристики:
k=2
T=0.62
h(t)=2
Ч1(t)w(t)=3.2e
Ч1(t)Переходная функция представляет собой экспоненту. Множитель 1(t) указывает ,что экспонента рассматривается только для положительного времени t>0. Функция веса - также экспонента, но со скачком в точке t=0 на величину
.5. Получим частотную передаточную функцию, заменив в передаточной функции (4) s на jw:
W(s)=
W(jw)=
(7)W(jw)=
= 
j 
=U(w)+jV(w)U(w)=
