Определение устойчивости системы по логарифмическим частотным характеристикам
![Реферат: Определение устойчивости системы по логарифмическим частотным характеристикам](https://bakalavr-info.ru/work/8845792/cover.png)
Звено 3 инерционное. Звено 2 инерционное. Звено 5 интегратор. Частота. Звенья. Ц5(щ). Ц4(щ). 350,191. 340,478. 338,346. 335,699. 332,327. 327,892. 321,816. 313,032. 299,378. 276,007. 261,697. 257,461. 252,913. 230,906. 224,218. 216,916. 208,879. 199,927. 189,767. 177,903. 163,461. 144,949. 120,423. 117,597. 111,764. 105,715. 99,500. 93,179. 90,000. 90,000. 90,000. 90,000. 90,000. 90,000. 90,000… Читать ещё >
Определение устойчивости системы по логарифмическим частотным характеристикам (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
А (w) — амплитудная частотная функция, модуль частотной передаточной функции разомкнутой системы W (jw).
ц (w) — аргумент W (jw), ц (w)=argW (jw), фазовая частотная функция.
![Определение устойчивости системы по логарифмическим частотным характеристикам.](/img/s/9/29/2223029_1.png)
(18) (11).
![Определение устойчивости системы по логарифмическим частотным характеристикам.](/img/s/9/29/2223029_2.png)
(19) (12).
(20) (13).
Найдём ЛАЧХ разомкнутой системы. Для этого проанализируем разомкнутую систему (3):
1) Звенья.
![Определение устойчивости системы по логарифмическим частотным характеристикам.](/img/s/9/29/2223029_3.png)
- — инерционные, каждое из этих звеньев даёт наклон -20 Дб/дек;
- 2) Звено — усилительное. Оно даёт нам сдвиг по оси L (w) на число 20Log K.
![Определение устойчивости системы по логарифмическим частотным характеристикам.](/img/s/9/29/2223029_4.png)
3) Звено — интегрирующее. Оно даёт нам наклон -20 Дб/дек.
Исходя из свойства L (w) можем записать:
(21).
![Определение устойчивости системы по логарифмическим частотным характеристикам.](/img/s/9/29/2223029_5.png)
Найдём сопрягающие частоты по формуле (22).
![Определение устойчивости системы по логарифмическим частотным характеристикам.](/img/s/9/29/2223029_6.png)
Рассчитаем параметры для построения ЛФЧХ разомкнутой системы, путем суммирования ЛФЧХ всех звеньев.
Значения углов вычисляются в диапазоне частот от минимальной частоты, соответствующей началу координат до частоты, при которой фазовый сдвиг превышает (-180є).
По свойствам звеньев определим ЛФЧХ для каждого звена по отдельности:
- — для усилительного звена ;
- — для инерционного звена
![Определение устойчивости системы по логарифмическим частотным характеристикам.](/img/s/9/29/2223029_7.png)
— для интегрирующего .
Запишем ЛФЧХ для каждого звена в отдельности.
;
;
![Определение устойчивости системы по логарифмическим частотным характеристикам.](/img/s/9/29/2223029_8.png)
Значения результирующей ЛФЧХ найдем как.
(23).
Таблица 2 — Значения ЛФЧХ.
Частота. | Звено 1 усилительное. | Звено 2 инерционное. | Звено 3 инерционное. | Звено 4 инерционное. | Звено 5 интегратор | Результирующая ЛФЧХ. | ||||
w*T2. | w*T3. | w*T4. | ц4(щ). | ц5(щ). | ||||||
0,1. | 0,006. | — 0,344. | 0,043. | — 2,462. | 0,007. | — 0,372. | — 90,000. | — 93,179. | ||
0,3. | 0,018. | — 1,031. | 0,129. | — 7,351. | 0,020. | — 1,117. | — 90,000. | — 99,500. | ||
0,5. | 0,030. | — 1,718. | 0,215. | — 12,135. | 0,033. | — 1,862. | — 90,000. | — 105,715. | ||
0,7. | 0,042. | — 2,405. | 0,301. | — 16,753. | 0,046. | — 2,605. | — 90,000. | — 111,764. | ||
0,9. | 0,054. | — 3,091. | 0,387. | — 21,158. | 0,059. | — 3,348. | — 90,000. | — 117,597. | ||
0,060. | — 3,434. | 0,430. | — 23,269. | 0,065. | — 3,719. | — 90,000. | — 120,423. | |||
0,120. | — 6,843. | 0,860. | — 40,699. | 0,130. | — 7,407. | — 90,000. | — 144,949. | |||
0,180. | — 10,205. | 1,290. | — 52,221. | 0,195. | — 11,035. | — 90,000. | — 163,461. | |||
0,240. | — 13,497. | 1,720. | — 59,831. | 0,260. | — 14,575. | — 90,000. | — 177,903. | |||
0,300. | — 16,700. | 2,150. | — 65,061. | 0,325. | — 18,005. | — 90,000. | — 189,767. | |||
0,360. | — 19,800. | 2,580. | — 68,819. | 0,390. | — 21,307. | — 90,000. | — 199,927. | |||
0,420. | — 22,784. | 3,010. | — 71,627. | 0,455. | — 24,467. | — 90,000. | — 208,879. | |||
0,480. | — 25,643. | 3,440. | — 73,796. | 0,520. | — 27,476. | — 90,000. | — 216,916. | |||
0,540. | — 28,371. | 3,870. | — 75,517. | 0,585. | — 30,330. | — 90,000. | — 224,218. | |||
0,600. | — 30,966. | 4,300. | — 76,914. | 0,650. | — 33,026. | — 90,000. | — 230,906. | |||
0,840. | — 40,033. | 6,020. | — 80,574. | 0,910. | — 42,305. | — 90,000. | — 252,913. | |||
0,900. | — 41,990. | 6,450. | — 81,193. | 0,975. | — 44,278. | — 90,000. | — 257,461. | |||
0,960. | — 43,834. | 6,880. | — 81,736. | 1,040. | — 46,127. | — 90,000. | — 261,697. | |||
1,200. | — 50,198. | 8,600. | — 83,374. | 1,300. | — 52,435. | — 90,000. | — 276,007. | |||
1,800. | — 60,950. | 12,900. | — 85,574. | 1,950. | — 62,855. | — 90,000. | — 299,378. | |||
2,400. | — 67,385. | 17,200. | — 86,679. | 2,600. | — 68,968. | — 90,000. | — 313,032. | |||
3,000. | — 71,570. | 21,500. | — 87,343. | 3,250. | — 72,903. | — 90,000. | — 321,816. | |||
3,600. | — 74,481. | 25,800. | — 87,787. | 3,900. | — 75,624. | — 90,000. | — 327,892. | |||
4,200. | — 76,613. | 30,100. | — 88,104. | 4,550. | — 77,610. | — 90,000. | — 332,327. | |||
4,800. | — 78,237. | 34,400. | — 88,341. | 5,200. | — 79,120. | — 90,000. | — 335,699. | |||
5,400. | — 79,514. | 38,700. | — 88,526. | 5,850. | — 80,306. | — 90,000. | — 338,346. | |||
6,000. | — 80,544. | 43,000. | — 88,674. | 6,500. | — 81,260. | — 90,000. | — 340,478. | |||
12,000. | — 85,243. | 86,000. | — 89,340. | 13,000. | — 85,608. | — 90,000. | — 350,191. | |||
Результаты вычислений отобразим на графике логарифмических характеристик разомкнутой системы:
![ЛАЧХ разомкнутой системы.](/img/s/9/29/2223029_9.jpg)
Рисунок 5 — ЛАЧХ разомкнутой системы.
![ЛФЧХ разомкнутой системы.](/img/s/9/29/2223029_10.png)
Рисунок 6 — ЛФЧХ разомкнутой системы.
Если разомкнутая система устойчива, для ее устойчивости в замкнутом состоянии, необходимо и достаточно, чтобы число переходов ЛФЧХ через линию -180° при положительных значениях ЛАЧХ было четным (в частном случае равным нулю). В данном случае ЛФЧХ не совершает отрицательных переходов при положительных значениях ЛАЧХ. Можно сделать вывод о том, что замкнутая система будет устойчивой.
Из графиков находим, что L (2.436)=0 дБ, отсюда.
.
Из графиков находим, что, отсюда L (4.17)=-8.07 дБ.
Следовательно, запас по модулю составляет 8,07 дБ, а запас по фазе равен 26,35°.