Зависимость фазового сдвига между входным и выходным сигналами от частоты называют фазовой частотной характеристикой 
Амплитудная частотная характеристика показывает, как звено пропускает сигналы различных частот. Оценку усиления (ослабления) производят по отношению амплитуд В и А.
Фазовая частотная характеристика показывает, какое отставание по фазе создает звено при различных частотах.
Комплексная передаточная функция звена 
представляет собой функцию комплексного переменного 
Частотные характеристики звеньев (систем) обычно представляются в виде амплитудно-фазовых или логарифмических частотных характеристик.
Амплитудно-фазовые характеристики (АФХ) строится на комплексной плоскости при изменении частоты 
от нуля до бесконечности. Промышленные объекты управления САУ в большинстве своем достаточно инерционны и в динамическом отношении представляют собой фильтры низких частот с небольшой полосой пропускания. Поэтому экспериментальная АФХ будет представлять собой небольшой отрезок кривой, соответствующий низким частотам (рис. 4), который сложно аппроксимировать достоверной АФХ типового звена. То же можно сказать о других элементах САУ, имеющих ограниченную полосу пропускания.
Для определения типа динамического звена и его параметров наибольшее распространение получили логарифмические частотные характеристики (ЛЧХ). ЛЧХ состоят из логарифмических амплитудно-частотной (ЛАЧХ) и фазо-частотной (ЛФЧХ) характеристик. ЛАЧХ называет график зависимости 
от 
, ЛФЧХ - график зависимости 
от .
При аппроксимации ЛЧХ передаточной функцией можно строить только ЛАЧХ, т. к. для минимально-фазовых систем она однозначно определяет динамические характеристики, в случае неустойчивой системы частотные характеристики измерить нельзя. Для построения ЛАЧХ на вход исследуемого звена (системы) подается гармонический сигнал, частота 
которого изменяется в определенном диапазоне и производится измерение амплитуды выходного сигнала. Усиление 
измеряемое в децибелах, откладывается в линейном масштабе по оси ординат графика ЛАЧХ. По оси абсцисс откладывается угловая частота 
в логарифмическом масштабе или ее десятичный логарифм. Отрезок логарифмической шкалы, соответствующий увеличению частоты в десять раз называется одной декадой, а отрезок, соответствующий увеличению частоты в два раза - одной октавой (рис. 5). Построенную в указанных координатах экспериментальную характеристику аппроксимируют ЛАЧХ типовых звеньев, которые приведены в табл.2.
Из таблицы видно, что асимптотические ЛАЧХ типовых динамических звеньев представляют собой либо одну асимптоту, либо соединение нескольких асимптот, наклоны которых кратны 
Значения частот , соответствующие точкам пересечения отрезков, определяют постоянные времени составляющих звеньев.
№ | Аппроксимация переходных характеристик динамических звеньев | Аналитические выражения аппроксимирующих функций |
1 | 2 | 3 |
1 |
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
4 |
|
|
5 |
|
|
6 |
|
|
7 |
|
|
В табл.3 приведены примеры аппроксимации экспериментальных ЛАЧХ передаточными функциями типовых звеньев.
Звено |
| Наклон в ДБ/дек | |
|
| ||
|
| 0 | 0 |
|
| -20 | -20 |
|
| +20 | +20 |
|
| 0 | -20 |
|
| 0 | +20 |
|
| 0 | -40 |
|
| 0 | +40 |
ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАДАНИЕ
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
