Файл: Математические модели, передаточные функции элементов систем автоматического управления.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 26.10.2023

Просмотров: 39

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.




Вывод: в установившемся состоянии при Uвх(t) – const. и не равном 0,напряжение на выходе пассивного четырехполюсника Uвых равно 0, так как после окончания переходного процесса после подачи на вход схемы Uвх(t) – const., конденсатор оказывается полностью заряжен и, в идеальном состоянии, в дальнейшем не проводит постоянный электрический ток, т.е. является разрывом электрической цепи. Отсутствие тока через сопротивление R2 определяет значение Uвых = 0.
Пример 2 Задана схема усилителя постоянного тока с большим коэффициентом усиления охваченного отрицательной обратной связью. Требуется составить дифференциальное уравнение усилителя, найти передаточную функцию относительно напряжений U1 и U2, статический коэффициент передачи.


Решение: Для заданной схемы, аналогично решению предыдущей задачи, запишем уравнения Кирхгофа. При этом, в виду малости значения Uвх (так как, ) не учитываем. Тогда:

(6)

или (7)

Решая совместно (6) и (7) путем исключения переменной I получим дифференциальное уравнение усилителя:



Введем обозначения постоянных времени: и перепишем дифференциальное уравнении в операторной форме в виде:


, получим изображение этого уравнения по Лаплассу: и далее передаточную функцию: , и статический коэффициент передачи: .

Стремление Кст к бесконечности определяется наличием конденсатора в цепи обратной связи усилителя (выходное напряжение усилителя возрастает до его насыщения).
Пример 3: Найти дифференциальное уравнение, передаточную функцию относительно напряжений U1 и U2 и статический коэффициент передачи мостовой пассивной электрической цепи приведенной на рисунке.

Решение: Запишем уравнения для токов плеч моста I1 и I2 в операторной форме:

; (8)

. (9)

Определим выходное напряжение U2 как разность напряжений на элементах R1 и C2:

.

Подставляя в это выражение значения токов из (8) и (9), находим зависимость выходного напряжения U2 от входного U1

.

Введем обозначения постоянных времени: , и представим полученное дифференциальное уравнение в операторной форме в следующем виде:

.

Представим полученное уравнение в виде изображения по Лаплассу:

.

Из этого уравнение получим выражение передаточной функции:

.

Определим выражение для расчета статического коэффициента передачи:



.

Таким образом, в установившемся состоянии напряжение на выходе рассматриваемой мостовой схемы равно напряжению на её входе.
Примеры для самостоятельной работы

Определить дифференциальные уравнения, передаточные функции, статические коэффициенты усиления для звеньев с приведенными схемами: