13.Типовое динамическое звено электрической системы и его характеристики.

Типовое звено – это динамическое звено, в котором переходной процесс описывается дифуром не выше второго порядка.

Звено преобразует входную величину зависимую от времени в выходную величину тоже зависимую от времени.

Для улучшения динамических свойств звеньев рассматривают их переходные процесса при нулевых начальных условиях и типовых входных воздействиях.

При исследовании типовых динамических звеньев улучшают:

1.переходную характеристику;

2. передаточную характеристику;

3.частотные характеристики.

14.Безинерционное (усилительное) звено (динамические характеристики, пример).

Безынерционное звено – это звено, в котором как в установившемся, так и в переходном режиме описывается уравнением:

Реакция звена на входное ступенчатое воздействие является мгновенной и происходит без инерции.

H(t)=k1(t).

(к-нт усиление, передачи).

15.Интегрирующее звено (динамические характеристики, пример).

Идеальное интегрирующее звено – это звено, у которого выходная величина пропорциональна интегралу по времени от входной величины.

Примеры интегрирующих звеньев:

1) Маломощный двигатель постоянного тока

U_я – напряжение на якоре (входная величина)

φ – угол поворота вала (выходная величина)

Уравнение двигателя:

.

16.Дифференцирующее звено (динамические характеристики, пример).

Идеальное дифференцирующее звено - это звено, у которого в установившемся режиме выходная величина пропорциональна скорости изменения входной величины.

Частотная характеристика (АФЧХ) звена имеет вид

Примеры дифференцирующих звеньев:

1) Тахогенератор

φ – угол поворота вала (входная величина)

U_тг – вырабатываемое напряжение (выходная

величина)

Уравнение тахогенератора:

;

17.Апериодическое (инерционное) звено (динамические характеристики, пример).

Апериодическое звено первого порядка – это звено, выходная величина которого после подачи на его вход единичного ступенчатого воздействия, возрастает монотонно, достигая некоторого уст. значения.

Частотная характеристика (АФЧХ) звена имеет вид полуокружности

Примеры апериодических звеньев:

Электрическая схема

Схема работает в соответствие с уравнением:

18.Колебательное звено (динамические характеристики, пример).

Колебательное звено – это звено, у которого после подачи на вход единичного ступенчатого импульса, выходная величина стремится к уст. значению, совершая колебания.

Частотная характеристика (АФЧХ):

Пример колебательного звена:

19.Звено запаздывания (динамические характеристики, пример).

Звено запаздывания – звено, осуществляющее операцию сдвига входного воздействия на время при этом выходная величина равна входной, но сдвинута на время

Переходная характеристика звена имеет вид:

Ч астотная характеристика (АФЧХ) звена имеет вид окружности

Пример звена запаздывания:

Электромагнитное реле.

Уравнение реле:

.

20.Последовательное соединение динамических звеньев. Передаточная функция соединения.

При последовательном соединении звеньев выходная величина предыдущего звена передается на вход последующего звена.

Результирующая передаточная функция системы, состоящей из нескольких последовательно соединенных звеньев равна произведению передаточных функций этих звеньев.

21.Параллельное соединение динамических звеньев. Передаточная функция соединения.

Сигнал на выходе всех звеньев складывается.

Результирующая передаточная функция системы, состоящая из нескольких параллельно соединенных звеньев равна сумме передаточных функций этих звеньев.

22.Охват звена обратной связью. Передаточная функция соединения. Положительные и отрицательные обратные связи.

При ОС сигнал передается с выхода элемента обратно на ее вход.

Результирующая передаточная функция ОС равна частному от деления передаточной функции звена в прямой цепи на сумму произведений передних функций и единицы.

ООС: “+”

ПОС: “-“

Обратная связь, в которой отсутствует звено W₂ называется единичной ОС.

23.Правила переноса звеньев, узлов и сумматоров при преобразовании схем

Целью преобразования структурной схемы технической системы является ее упрощение,позволяющее получить результирующую передаточную функцию. Таким образом,любая сколь угодно сложная многоконтурная структурная схема может быть сведена к одному итоговому звену с результирующей передаточной функцией.особые сложности возникают при преобразовании схем,содержащих перекрестные связи.

• Перестановка узлов

• Перестановка сумматоров

• Перестановка звеньев

• Перенос узла с входа на выход звена

• Перенос узла с выхода на вход звена

• Перенос сумматора с выхода на вход звена