logo
Конспект ТАУ

Частотна передатна функція ланки має вид

,                                                      (5)

звідки одержуємо АЧХ ланки у вигляді

,                                                    (6)

і ФЧХ у вигляді

.                                              (7)

Графіки АЧХ і ФЧХ диференціально-інерційної  ланки приведені на рис.7.8.

 



Рис.7.8. Графіки АЧХ і ФЧХ диференціально-інерційної  ланки

 

З рисунку видно, що диференціально-інерційна ланки не реагує на постійну складову сигналу (нульову частоту), а з ростом частоти реакція ланки збільшується, але не до безконечності, як для ідеальної диференціальної ланки, а до фіксованого рівня k/T. При цьому фазово-частотна характеристика спадає від π/2 на нульовій частоті до нуля.

З виразу (6) логарифмічну амплітудно-частотну характеристику знаходимо у вигляді

.                      (8)

Графік логарифмічної АЧХ диференціально-інерційної ланки разом з годографом її частотної передатної функції показаний на рис. 7.9.

Логарифмічна АЧХ показана в асимптотичному вигляді суцільною лінією, асимптоти ЛАЧХ показані пунктиром.

 




Рис.7.9. Графік ЛАЧХ і годограф ЧПФ інерційно-диференціальної ланки

 

Прикладом електронної реалізації диференціально-інерційної ланки є звичайний диференціальний RC ланцюжок, показаний на рис. 7.10.

 




Рис. 7.10. Диференціально-інерційна ланка

 

Дійсно, передатна функція цієї схеми

                                      (9)

аналогічна передатній функції в (2). Особливість ПФ приведеної схеми в тому, що в ній T=t=RC при k=1.

Задачі

1. Знайдіть передатну функцію ланки, яка задана електричною схемою на рис. 7.3 з параметрами R і C в табл. 7.1.

Таблиця 7.1. Параметри R і C схеми в задачі 1

№ варіанта

   1

   2

   3

    4

   5

   6

    7

    8

    9

   10

R, KOм

300

240

390

600

240

720

440

330

320

360

C, нФ

120

180

220

340

150

200

170

140

160

250

 

2. Знайдіть формули, розрахуйте таблиці і побудуйте графіки частотних характеристик ланки, заданої в задачі 1.

 

3. Знайдіть передатну функцію ланки, яка задана електричною схемою на рис. 7. 6 з параметрами R1, R2 і C1 в табл. 7.2.

 

Таблиця 7.2. Параметри R1, R2 і C1 схеми в задачі 3

№ варіанта

   1

   2

   3

    4

   5

   6

    7

    8

    9

   10

R1 ,KОм

100

120

130

150

240

180

220

210

160

180

R2, KOм

300

240

390

600

240

720

440

330

320

360

C1, нФ

120

180

220

340

150

200

170

140

160

250

 

4. Знайдіть формули, розрахуйте таблиці і побудуйте графіки частотних характеристик ланки, заданої в задачі 3.

5. Знайдіть формули, розрахуйте таблиці і побудуйте графіки логарифмічних частотних характеристик ланки з передатною функцією W(s)=k(ts+1), значення параметрів k і t якої задані в табл.7.3.

 

Таблиця 7.3. Параметри k і T передатної функції до задачі 3.

 

№ варіанта

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

k

10

12

16

20

8

4

30

70

20

15

t, с

0,5

0,2

0,1

0,8

0,9

0,7

0,3

0,5

0,4

0,6

 

6. Для схеми на рис. 7.10 виконайте повний частотно-часовий аналіз і побудуйте часові і частотні характеристики з параметрами R і С, заданими в табл.7.1.