Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ТАУ_КР Чмых.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
1 Мб
Скачать
☆

Приложение г (справочное) Условные обозначения в структурных схемах аср

Таблица В1

Наименование

Определение

Условное обозначение

W(s)

Звено

Часть системы, математическая модель элемента

х y

W(s) – передаточная функция звена

Элемент сравнения

Устройство, выполняющее операцию вычитания сигналов

х1 у = х1-х2

х2

Сумматор

Устройство, выполняющее операцию суммирования сигналов

х1 у = х1+х2

х2

Узел

Точка разветвления сигнала

х

х х

х

Приложение д (справочное) Правила преобразования структурных схем

Таблица Г 1

Преобразование

Структурная схема

исходная

эквивалентная

1

2

3

W1

W2

Wn

Wэквв1

1) Свертывание последовательного соединения

х1=х у1=х2 у2=х3 уn-1=хn

х … уn =у

х у

Wэкв=W1W2…Wn

W1

W2

Wn 33333

Wэкв

2) Свертывание параллельного соединения

х у1

х х у2

у=у1+у2+

х уn +…+ уn

х у

Wэкв =

= W1+W2+…+ Wn

W1

W0

Wэкв

3) Свертывание встречно – параллельного соединения

х у

х у

W1

Wэкв= —————

1 W1W0

4)Перенос узла через звено по ходу сигнала

W1

W1

Wk

W1

Wk

W1

х у

х

х у

Wk=1/ W1 х

5) Перенос узла через звено против хода сигнала

х у

у

х у

у

Wk= W1

Продолжение таблицы Г1

1

2

3

W1

Wk

W1

6) Перенос сумматора через звено по ходу сигнала

х1 у

х2

х1 у

х2

Wk= W1

Wk

W1

W1

7) Перенос сумматора через звено против хода сигнала

х1 у

х2

х1 у

х2

Wk=1/ W1

8)Перестановка узлов

1 2

2 1

9)Перестановка сумматоров

х1 у

х2 х3

х1 у

х3 х2

10) Перенос узла через сумматор назад

х1

у

у

х2

у х2

х1 у

11) Перенос сумматора через звено против хода сигнала

х1 х2

х1 у

х2 х1

х1 у

Приложение Е

(обязательное)

Преобразование структурной схемы и анализ устойчивости

по критерию Рауса

Пример. Преобразовать структурную схему (рисунок Д1). Замкнув, разомкнутую систему единичной обратной связью, исследовать ее на устойчивость с помощью критерия Рауса.

W4(s)

W1(s)

W2(s)

W3(s)

X(s)

G (s)

Рисунок Д1 - Структурная схема разомкнутой системы

Передаточные функции звеньев:

Параметры звеньев:

Решение

1) Перенесем звено через первый сумматор против направления сигнала (Приложение Г, правило 7). В результате переноса в цепи обратной связи появляется звено с передаточной функцией (рисунок Д2, а).

2) Поменяем положение сумматоров и определим передаточные функции последовательно соединенных звеньев 1 и 2, а также звеньев 3 и 2, соединенных обратной связью. Структурная схема, полученная в результате этих преобразований, приведена на рисунке Д2б.

Передаточные функции эквивалентных звеньев 5 и 6:

3) Заменяем параллельно соединенные звенья 4 и 5 одним звеном (рисунок Д2,в) с передаточной функцией :

4) Заменяя последовательное соединение звеньев 7 и 6 (рисунок Д2,г), получим передаточную функцию разомкнутой системы:

W4(s)

W2(s)

W1(s)

W3(s)

X(s)

G (s)

W2(s)

а)

W4(s)

G

W5(s)

W6(s)

(s) X(s)

б)

G

W7(s)

W6(s)

(s) X(s)

в)

G

W (s)

(s) X(s)

г)

Рисунок Д2 – Преобразование структурной схемы

5) Подставляем в формулу передаточной функции разомкнутой системы выражения передаточных функций звеньев и приводим полученное выражение к общему знаменателю:

6) Подставляя численные значения постоянных времени и коэффициентов усиления звеньев в выражение , получим:

7) Передаточная функция замкнутой системы:

8) Характеристическое уравнение замкнутой системы

9) Составляем таблицу Рауса, пользуясь правилами, приведенными в

4.3.

Таблица Д1- Таблица Рауса

Вывод: Все коэффициенты первого столбца положительны, следовательно, замкнутая система устойчива.