Правила преобразования структурных схем
Изучение правил переноса узлов разветвления. Перемена местами узла разветвления и сумматора. Замкнутый контур с положительной обратной связью. Фундаментальный принцип суперпозиции. Реакция линейной системы на совместно действующие входные сигналы.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 16.02.2017 |
Размер файла | 446,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Государственное образовательное учреждение высшего образования
Самарский государственный университет путей сообщения
Кафедра «Локомотивы»
Расчетно-графическая работа
по дисциплине «Методы расчета и проектирования САУ»
Выполнил:
ст. гр. ПС-22
Козлов В.В.
Проверил:
Асабин В.В.
Самара 2016
Введение
САУ представляет собой систему, состоящую из функциональных элементов, каждый из которых может быть представлен в виде динамического звена. То есть САУ можно представить в виде совокупности динамических звеньев с известными математическими моделями.
В процессе анализа и синтеза САУ необходимо получать передаточные функции САУ, которые связывают выходную переменную с заданием и возмущением в САУ, по известным структурной схеме и передаточным функциям динамических звеньев, входящих в состав САУ.
Аналогичная задача возникает в том случае, когда известны частотные характеристики динамических звеньев, а необходимо определить частотные характеристики САУ, характеризующие связи между выходом и входом САУ.
Решением этих задач мы и займемся в дальнейшем.
Эта задача решается путем преобразования (сворачивания) структурной схемы к одному динамическому звену с искомой передаточной функцией на основе использования правил эквивалентных преобразований структурных схем и принципа суперпозиции (наложения).
Правила эквивалентных преобразований позволяют найти необходимую передаточную функцию САУ, свернув структурную схему к одному динамическому звену с искомой передаточной функцией.
1. Правила преобразования структурных схем
Преобразование структурных схем сводится к задаче свертывания - получение общей передающей функции системы за передающими функциями частей этой системы.
Правила переноса узлов разветвления
Перенос узла разветвления с входа звена на выход (рисунок 1) требует включения согласующего звена с передаточной функцией 1/W(p).
Рисунок 1. Перенос узла разветвления с входа звена на выход
Перенос узла разветвления с выхода звена на его вход (рисунок 2) требует включения согласующего звена с передаточной функцией W(p).
Рисунок 2. Перенос узла разветвления с выхода звена на вход
Правила переноса узлов суммирования
Перенос сумматора с выхода звена на его вход (рисунок 3) требует включения согласующего звена с передаточной функцией 1/W(p).
Рисунок 3. Перенос сумматора с выхода звена на его вход
Перенос сумматора с входа звена на его выход (рисунок 4) требует включения согласующего звена с передаточной функцией W(p).
Рисунок 4. Перенос сумматора с входа звена на его выход
Перемена местами узла разветвления и сумматора (рисунок 5)
Рисунок 5. Перемена местами узла разветвления и сумматора
Последовательное соединение динамических звеньев.
Рис. 6
Параллельное соединение динамических звеньев.
Рис. 7
Замкнутый контур с отрицательной обратной связью.
Рис. 8
Замкнутый контур с положительной обратной связью.
Рис. 9
Фундаментальный принцип суперпозиции заключается в том, что реакция линейной системы на совместно действующие входные сигналы может быть определена в виде суммы частичных реакций, каждая из которых вычисляется в предположении, что на систему действует только один входной сигнал, а остальные равны нулю.
2. Исходные данные
Рис. 10. Структурная схема САУ
Таблица 1. Исходные данные
№ Варианта |
Параметры звеньев |
|||||||||||
К1 |
К2 |
К3 |
К4 |
К5 |
К6 |
Т1 |
Т2 |
Т3 |
Т4 |
Т5 |
||
6 |
0,54 |
0,54 |
0,54 |
0,45 |
0,54 |
0,54 |
0,54 |
0,54 |
0,54 |
0,54 |
0,54 |
3. Преобразование структурной схемы и определения передаточной функции САУ
Объединим последовательно соединенные звенья и введем обозначения
W3(P) = K6
В результате получим схему:
Перенесем сумматор с выходом звена W1(P) на его вход, в результате чего получим:
Объединим последовательно соединенные звенья и введем обозначения
W4(P) = W1(P) W2(P)
W5(P) = W3(P)
В результате получим схему:
В соответствии с правилом 7 поменяем сумматоры местами.
Заменяем часть структурной схемы отрицательной обратной связью и звеном W4(P) по правилу 8.
4. Определение передаточной функции системы
Для получения передаточной функции по управляющему воздействию приравняем F(P) к 0. Найдем передаточную функцию по управляющему воздействию WУ(P) = W6(P).
Для получения передаточной функции по возмущающему воздействию приравняем X(P) к 0. Найдем передаточную функцию по возмущающему воздействию WВ(P) = W6(P) W5(P)
Общую передаточную функцию системы по управляющему и возмущающему воздействию получим по принципу суперпозиции:
W(P) = WУ(P)+ WВ(P) = W6(P) - W5(P) W6(P) = W6(P) (1-W5(P)).
Подставим числовые значения:
Заключение
В данной расчетно-графической работе была рассмотрена конкретная структурная схема, преобразована без изменений свойств системы, а также была определена передаточная функция с подстановкой числовых значений.
Библиографический список
сумматор суперпозиция узел разветвление
1. Методические указания к выполнению расчетно-графической работы обучающихся специальности 23.05.03 «Подвижной состав железных дорог», направленности № 1 «Локомотивы», № 2 «Вагоны», № 3 «Электрический транспорт железных дорог», № 4 «Технология производства и ремонта подвижного состава», № 5 «Высокоскоростной наземный транспорт» очной и заочной формы обучения / составители: А.Н. Шмойлов, Т.Н. Буштрук. - Самара: СамГУПС, 2016. - 10 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Понятие измерительных приборов, их виды и классификация. Способы снятия показаний, входные и выходные сигналы. Структурная схема средства измерений прямого преобразования. Устройство и назначение вольтметров и амперметров. Принцип действия манометра.
презентация [243,5 K], добавлен 28.03.2013Характеристики источников питания и потребителей электроэнергии. Варианты радиально-магистральных схем и схем, имеющих замкнутый контур. Расчет потокораспределения мощности в сети, баланса активной и реактивной мощностей, выбор номинальных напряжений.
контрольная работа [251,3 K], добавлен 20.10.2010Понятие и предмет электростатики. Изучение свойств электрического заряда, закона сохранения заряда, закона Кулона. Особенности направления вектора напряженности. Принцип суперпозиции полей. Потенциал результирующего поля, расчет по методу суперпозиции.
презентация [773,6 K], добавлен 26.06.2015Электрические проявления механической энергии. Замкнутый колебательный контур. Волновые и корпускулярные свойства электрона. Внутренний элементарный электрический заряд. Баланс электрического заряда. Собственная частота электрона. Магнитная энергия покоя.
реферат [327,9 K], добавлен 14.01.2012Анализ простейших случаев разветвления в волноводах. Законы распространения волны в разветвлении. Построение нового волнового фронта. Экспериментальная проверка свойств волноводного тройника. Матрица рассеяния для четырёхполюсника сверхвысоких частот.
контрольная работа [234,5 K], добавлен 22.03.2016Способы выполнения контактных соединений и области их применения. Подготовка к монтажу контактных элементов. Соединение и оконцевание проводов опрессовкой, сваркой и пайкой. Станочная электропроводка: узлы соединения и разветвления, особенности монтажа.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 01.02.2011Установление возможности наблюдения эффекта переноса ядерной намагниченности, используя имеющееся лабораторное оборудование. Изучение влияния параметров исследуемых образцов на отношение переноса намагниченности. Описание импульсной последовательности.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 30.08.2012Приведение параметров к базисных условиям на основной ступени напряжения. Правила преобразования треугольника (А) в звезду (Y) и наоборот. Замена нескольких генераторов, сходящихся в одной точке, одним эквивалентным. Сущность метода рассечения узла.
презентация [167,4 K], добавлен 30.10.2013Уравнения динамики разомкнутой системы автоматического регулирования в операторной форме. Построение динамических моделей типовых регуляторов оборотов ГТД. Оценка устойчивости разомкнутых и замкнутых систем. Алгебраические критерии Рауса и Гурвица.
контрольная работа [474,3 K], добавлен 13.11.2013Характеристика законов Ньютона и законов сил в механике. Инерциальные системы отсчета. Принцип относительности Галилея. Принцип суперпозиции. Фундаментальные взаимодействия. Система частиц. Центр масс (центр инерции). Алгоритм решения задач динамики.
презентация [3,0 M], добавлен 25.05.2015