- •Преобразование Лапласа
- •Теорема о дифференцировании оригинала при нулевых начальных условиях
- •Отношение изображения выходной величины к изображению входной величины при нулевых начальных условиях
- •Частотные и временные функции и характеристики
- •Одностороннее преобразование Фурье
- •Частотная передаточная функция (комплексный коэффициент передачи)
- •Годограф АФЧХ
- •Вещественная и мнимая частотные функции (характеристики)
- •Амплитудная и фазовая частотные функции (характеристики)
- •Связь между частотными функциями (характеристиками)
- •Логарифмические частотные характеристики
- •Логарифмические единицы
- ••Точка пересечения ЛАЧХ с осью абсцисс называется частотой среза cp
- •Временные функции и характеристики
- •Если
- •Зная переходную функцию, можно восстановить передаточную функцию
- •То есть для единичного импульса
- ••Аналитическое выражение, описывающее реакцию системы на единичное импульсное воздействие называется импульсной переходной функцией,
Логарифмические частотные характеристики
•Логарифмическая амплитудная частотная характеристика (ЛАЧХ)
G( ) 20lg A( ),
•Логарифмическая фазовая частотная характеристика (ЛФЧХ) – это фазовая частотная характеристика , построенная
вполулогарифмическом масштабе
lg
Логарифмические единицы
•Декада – единица измерения частоты:
lg
Соответствует десятикратному изменению угловой частоты.
• Бел – логарифмическая единица усиления или
ослабления мощности сигнала |
|
|
||||||
|
Pвых |
|
Aвых |
|
2 |
Aвых |
|
|
|
|
|
|
|
||||
lg |
P |
A |
2lg |
A . |
||||
lg |
|
|||||||
|
вх |
|
вх |
|
|
вх |
На практике применяют децибел, являющийся десятой частью бела, т.е. 1дБ = 0,1 Б, тогда
G( ) 10 2 lg Aвых 20lg A( )
Aвх
•Точка пересечения ЛАЧХ с осью абсцисс называется частотой среза cp
Т.к. на частоте среза А( cp ) 1 , то на частоте среза система теряет усилительные свойства
Временные функции и характеристики
•Типовые воздействия
•1. Единичное ступенчатое воздействие
1(t)
1
• |
0 |
t |
реакцию системы на единичное ступенчатое воздействие называется переходной функцией, а её графическое изображение - переходной характеристикой.
Если |
x(t) 1(t) |
X ( p) |
1 |
, тогда |
||
|
||||||
, то |
|
p |
||||
|
|
|
|
|
B( p) |
|
|
Y ( p) X ( p) W ( p) |
|
||||
|
|
p A( p) |
||||
|
|
|
|
|
|
Пусть передаточная функция имеет только n простых полюсов, отличных от нуля, тогда переходная функция САУ
|
B(0) |
n |
B( p )e pkt |
y(t) h(t) |
|
|
k |
A(0) |
pk A ( pk ) |
||
|
|
k 1 |
|
где A ( pk ) – производная от |
|
характеристического полинома, вычисленная для k -го полюса передаточной функции.
Зная переходную функцию, можно восстановить передаточную функцию
САУ |
W ( p) pY ( p) p L y(t) |
p L h(t) |
||
|
|
|
|
|
•2) Единичным импульсным воздействием называется единичный импульс, площадь которого равна 1
g(t)
g1 g2
g3
0 |
t1 |
t2 |
t3 |
t |
То есть для единичного импульса
g1 tи1 g2 tи2 g3 tи3 1
•Пределом, к которому стремится единичный импульс, когда его продолжительность стремится к нулю, является единичная импульсная функция ( -функция, функция Дирака)
|
|
0 |
при |
t 0, |
|
(t) |
|
при |
t 0, |
для которой |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(t)dt 1 |
|
|
• Очевидно, что |
|
|
|
|
(t) |
d |
1(t) |
|
dt |
||
|
|
|
•Аналитическое выражение, описывающее реакцию системы на единичное импульсное воздействие называется импульсной переходной функцией, а её графическое изображение – импульсной переходной характеристикой
При поступлении на вход САУ величины x(t) выходе получаем импульсную переходную
характеристику w(t). Т.к.
X ( p) L x(t) L (t) 1,
(t)
на
то |
Y ( p) L w(t) W ( p) |
следовательно |
|
|
W ( p) L w(t) |
Т.к. |
Y ( p) pL h(t) L w(t) |
||
|
d |
||
то |
|
||
w(t) |
|
h(t). |
|
|
dt |