Контрольная работа : Исследование частотно-временных характеристик и структурных преобразований систем радиоавтоматики 


Полнотекстовый поиск по базе:

Главная >> Контрольная работа >> Коммуникации и связь


Исследование частотно-временных характеристик и структурных преобразований систем радиоавтоматики




Министерство образования и науки Украины

Севастопольский национальный технический университет

Кафедра Радиотехники

Расчетно-графическое задание №1

по дисциплинеРадиоавтоматика

Исследование частотно-временных характеристик и структурных преобразований систем радиоавтоматики

Выполнила: ст. гр. Р-41д

Грибенщиков А.А.

Проверил: профессор

Бабуров Э.Д.

Севастополь
2008

Задание №1

  1. Для системы радиоавтоматики, схема которой приведена на рисунке 1, определить передаточные функции системы по управляющему сигналу и по помехе.

  2. Для системы радиоавтоматики, схема которой приведена на рисунке 4, записать дифференциальное уравнение системы, определить аналитически и построить графически переходную и импульсную характеристики.

  3. Построить амплитудно-фазовую характеристику разомкнутой системы.

  4. Построить логарифмические амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики разомкнутой системы.

Рис. 1 ­­– Структурная схема системы 1.

x(t) - входное управляющее воздействие;

y(t) - выходной регулируемый сигнал;

(t)- помеха;

Кi(р) - передаточные функции звеньев системы

    1. Для системы радиоавтоматики, схема которой приведена на рисунке 1, определим передаточные функции системы по управляющему сигналу и по помехе. Как известно, коэффициент передачи цепи, охваченной обратной связью, определяется по формуле

(1)

где Кос(р) - коэффициент передачи обратной связи.

Передаточные функции звеньев системы 1 для данного варианта приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Исходные данные

№ варианта

К1(р)

К2(р)

К3(р)

К4(р)

К5(р)

К6(р)

8

р-2

р+1

(р+58)-1

17р+10

р

р-2

Для удобства вычисления передаточной функции системы по управляющему сигналу упростим структурную схему системы 1 и изобразим её на рисунке 2. Упрощение произведём следующим образом: выходы звеньев 4 и 5 соединим и заведём на обратную (отрицательную) связь в одну точку. Также перенесём вход звена 4 с точки соединения звеньев 2 и 3 на выход звена 3 при этом переносе добавим последовательно перед входом звена 4 звено с передаточной функцией обратной К3(р).

Р
ис. 2 – Упрощённая структурная схема системы 1(по управляющему сигналу)

Определим передаточную функцию системы 1 по управляющему сигналу.

,

К4(р)= К45(р)= К5(р)+

Тогда передаточная функция системы 1 К(р) будет равна:

К(р)=

Подставив значения К1236(р) и К45(р) получим:

К(р)=

Подставим значения передаточных функций звеньев из таблицы 1, получим:

После упрощений, с использованием математического пакета MathCAD 2001 имеем:

О
пределим передаточную функцию системы 1 по помехе, упрощенная структурная схема которой изображена на рисунке 3.

Рис. 3 – Упрощенная структурная схема

Очевидны следующие формулы:

Тогда с учетом (1) можно записать

Подставим значения передаточных функций звеньев из таблицы 1, тогда получим:

Для системы радиоавтоматики, схема которой приведена на рисунке 4 запишем дифференциальное уравнение системы, определим аналитически и построим графически переходную и импульсную характеристики.

Коэффициент передачи определяется по формуле

Рис. 4 — Структурная схема системы 2

Подставим значения передаточных функций звеньев из таблицы 1, тогда получим:

Напишем уравнение системы, на основании передаточной функции

где в скобках есть номер производной.

Определим переходную характеристику системы.

Переходная характеристика h(t) есть реакция динамического элемента на воздействие на воздействие в виде единичной ступенчатой функции 1(t):

где символ обратного преобразования Лапласа.

Определим импульсную характеристику системы:

Импульсная характеристика – это реакция динамического элемента на воздействие в виде -функции:

Импульсная характеристика может быть определена как обратное преобразование Лапласа от передаточной функции динамического элемента:

Построим переходную и импульсную характеристики:

Рис. 5 – Переходная характеристика системы

Рис. 6 – Импульсная характеристика системы

3) Построить амплитудно-фазовую характеристику разомкнутой системы, схема которой приведена на рисунке 4.

Для перехода к разомкнутой системе преобразуем схему следующим образом:

x(t)

K1(p)

K2(p)

K4(p)

K3(p)


y(t)


Разомкнув цепь обратной связи, получим:

x(t)

y(t)


K1(p)

K2(p)


K3(p)


Рис. 7 – Структурная схема разомкнутой системы

Определим передаточную функцию разомкнутой системы:

Заменим p на j:

Построим график амплитудно-фазовой характеристики:

Рис. 8 – Амплитудно-фазовая характеристика разомкнутой системы


4) Построить логарифмические амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики разомкнутой системы, схема которой приведена на рисунке 4

Логарифмическая амплитудно-частотная характеристика определяется формулой:

Построим ЛАХ и ЛФХ:

Рис. 9 – ЛАХ системы

Рис. 10 – ЛФХ системы

Похожие работы:

  • Частотные и переходные характеристики систем авторегулирования

    Реферат >> Коммуникации и связь
    ... структурных ... преобразования колебаний и сигналов, имеющих различные частоты и уровни мощности. 1. Частотные и переходные характеристики систем авторегулирования Частотная и переходная характеристики ... исследование ... Коновалов Г.Ф. Радиоавтоматика: Учебник для ...
  • Статическая модель системы частотной автоподстройки частоты

    Реферат >> Коммуникации и связь
    ... структурных ... fнач - fпг Преобразованная статическая модель показана ... 16 Исследование устойчивости ... во времени параметров ... частотных характеристик линейных систем автоматического регулирования: Метод. указания / РГРТА, 2000 Гришаев Ю.Н. Системы радиоавтоматики ...
  • Теории управления

    Реферат >> Предпринимательство
    ... . Радиоавтоматика - наука, изучающая вопросы управления движением радиотехнических систем. Структурная схема ... временем. Z -преобразования Аналогичны преобразованию Лапласа. Это очень удобный аппарат для исследования систем с дискретным временем в частотной ...
  • Система фазовой автоподстройки частоты

    Реферат >> Коммуникации и связь
    ... построения структурных ... обработки и преобразования колебаний и ... для исследования таких ... увеличением постоянной времени Т ... частотных характеристик линейных систем автоматического регулирования: Метод. указания / РГРТА, 2000 Гришаев Ю.Н. Системы радиоавтоматики ...
  • Устойчивость линейной системы авторегулирования

    Реферат >> Коммуникации и связь
    ... преобразования. В настоящее время развиваются методы анализа нелинейных систем ... частотной характеристики и действительной положительной полуосью. Если в разомкнутую систему входят интеграторы, то годограф частотной характеристики ... Исследование ... Радиоавтоматика: ...
  • Система слежения за направлением

    Курсовая работа >> Коммуникации и связь
    ... – Структурная схема ... замкнутой систем, ... исследование автоматической системы, закрепление знаний о автоматических системах и их характеристиках ... частотным ... преобразования ... временем переходного ... ил. 2 Первачев, С. В. Радиоавтоматика: учебник для вузов / С. ...