Исследование частотных свойств линейных динамических звеньев

Рефераты / Коммуникации, связь и радиоэлектроника / Исследование частотных свойств линейных динамических звеньев

Тема: Исследование частотных свойств линейных динамических звеньев

Исследуем апериодическое звено I-го порядка. Передаточная функция звена:

, где с

Теоретический расчет

1) Определение частотных характеристик звена.

height=53 src="images/referats/11194/image003.png">

Определяем активную и реактивную составляющие:

Зависимость амплитуды от частоты имеет вид

Зависимость угла сдвига фаз от частоты имеет вид

Построим графики АЧХ (рис.1), ФЧХ (рис.2) и АФЧХ (рис.3) звена.

Рисунок 1 - амплитудно-частотная характеристика апериодического звена I-го порядка

Рисунок 2 - фазо-частотная характеристика апериодического звена I-го порядка.

Рисунок 3 - амплитудно-фазовая характеристика апериодического звена I-го порядка.

2) Построим логарифмические частотные характеристики апериодического звена I-го порядка.

Определяем коэффициент усиления звена: K = 1

Кол-во чистых на низких частотах наклон = 0

Определяем сопрягающие частоты:

По полученным результатам строим ЛАЧХ и ЛФЧХ звена (рис.4).

Рисунок 4 - логарифмические частотные характеристики апериодического звена I-го порядка

Практический расчет

Определим характеристики и экспериментальным путем.

Для этого используем измерительный стенд (рис.5).

На вход исследуемого звена подадим синусоидальный сигнал.

Модуль вектора равен отношению амплитуд выходного и входного сигналов.

Фазовую характеристику получаем путем измерения фазового сдвига между входным и выходным сигналами.

Рисунок 5 - принципиальная схема апериодического звена I-го порядка

Подавая на вход звена синусоидальное напряжение амплитудой 10В и изменяя частоту этого напряжения от 1Гц до 20кГц, производим замеры амплитуды выходного сигнала и величины фазового сдвига.

Для вычисления величины фазового сдвига воспользуемся формулой

где - частота входного сигнала; - сдвиг фаз во времени;

Результаты измерения заносим в таблицу Таблицу 1.

Таблица 1 - Результаты измерений

0,001	0,02	0,08	0,15	0,4	0,8	1	1,2	3	5	10	20
6,28	125,6	502,4	942	2512	5024	6280	7536	18840	31400	62800	125600
-10,35	-10,28	-9.54	-8	-4,65	-2,75	-2,24	-1,9	-0,803	-0,49	-0,248	-0,125
-0,37	-7,4	-27,48	-43,2	-67	-79,2	-80,64	-82	-86,72	-88,2	-89,3	-89,99
10
10	9,9	8,87	7,14	3,53	1,86	1,49	1,25	0,5	0,3	0,151	0,075
1	0,99	0,87	0,714	0,353	0,186	0,149	0,125	0,05	0,03	0,015	0,0075
0	-0,09	-1,2	-2,93	-9	-14,6	-16,54	-18	-26	-30,5	-36,5	-42,5