Фазочастотная характеристика

Фазочастотная характеристика определяется по отставанию или опережению выходным сигналом входного. Величина фазового сдвига может быть определена с помощью осциллографа. Для этого измеряется промежуток времени, с помощью маркеров на расширенном изображении осциллографа, между двумя соседними максимумами (или минимумами) входной и выходной величины. По известным формулам рассчитывается фазовый сдвиг, при этом необходимо контролировать знак фазового сдвига.

Содержание отчета

Отчет по лабораторной работе выполняется в соответствии с внутривузовскими требованиями по оформлению текстовой документации.

Отчет может предоставляться на бумажном носителе или в электронном виде на усмотрение преподавателя.

При подготовке к выполнению лабораторной работы необходимо:

1. Зарисовать и проанализировать схемы исследуемых звеньев;

2. Записать в общем виде дифференциальные уравнения для исследуемых звеньев с учетом ограничений, принятых для исследуемых элементов (напряжение питания операционных усилителей и т.д.);

3. Вывести передаточные функции;

4. Рассчитать постоянные времени и коэффициенты передачи в соответствии с назначенным вариантом;

5. Рассчитать диапазон изменения частот для снятия частотных характеристик.

После проведения экспериментов в отчет необходимо внести таблицы снятых зависимостей и соответствующие графики. По полученным графикам необходимо определить математические модели (передаточные функции) исследуемых звеньев, рассчитать постоянные времени и коэффициенты передачи. На графиках необходимо нанести пояснения, по которым должен быть понятен ход определения типа звена и его параметров.

В заключении приводятся выводы о соответствии полученных при исследовании и расчетных параметрах звеньев для различных характеристик. Для каждого динамического звена результаты рекомендуется свести в таблицу следующего вида:

Звено №­_________

Предполагаемый тип звена (________________)

Где:

К- коэффициент передачи h(t) – переходная функция

Т1- первая постоянная времени АЧХ–амплитудно-частотная

Т2- вторая постоянная времени характеристика

z- параметр затухания ФЧХ–фазочастотная

W(p) – передаточная функция характеристика

Контрольные вопросы

1. Какие звенья называются типовыми динамическими?

2. Какие характеристики относятся к временным?

3. Какие характеристики относятся к частотным?

4. Почему одно и тоже физическое устройство может относится к различным типам звеньев?

5. Какие типовые воздействия вам известны?

6. Назовите уравнения статики для типовых динамических звеньев.

7. Как влияет безинерционное звено на фазу и амплитуду синусоидального входного сигнала?

8. В чем сходство и отличие частотных свойств интегрирующих и инерционных статических звеньев?

9. Почему в одном случае операционный усилитель в одном случае рассматривается как безинерционное звено, а в другом как инерционное?

10. Что общего и в чем различие между апериодическим звеном второго порядка и колебательным звеном?

Литература

2 Бесекерский В. А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования. -М.: Наука, 1975. — 768 с.

3 Лукас В.А. Теория автоматического управления: учебник для вузов -2-е изд., перераб. и доп.-М.: Недра, 1990. – 415 с.

4 Сборник задач по теории автоматического регулирования и управления, под редакцией В. А. Бесекерского, издание пятое, пере­работанное и дополненное, издательство «Нау­ка», Главная редакция физико-математической литературы, М., 1978. — 588 с.

5 Ю. И. Топчеев А.П. Цыпляков Задачник по теории автоматического регулирования Учебное пособие для вузов М., «Машиностроение» 1977. —592 с.

6 Солодовников В.В., Плотников В.Н., Яковлев А.В. «Основы теории и элементы систем автоматического регулирования».-М.: Машиностроение, 1985. — 536 с.

7 Каганов В.Ю., Глинков Г.М., Климовицкий М. Д. «Основы теории и элементы систем автоматического регулирования».-М.: Металлургия, 1987. — 271 с.

8 Теория автоматического управления. Ч. 1 -Теория линейных систем автоматического управления. Под ред. А.А.Воронова.- М.: Высш. шк. 1986.