Міністерство освіти України Національний університет “Львівська політехніка” Кафедра АТ Звіт Про виконання лабораторної роботи №6 ДОСЛІДЖЕННЯ ХАРАКРЕРИСТИК КЕРУЮЧИХ ДИФЕРЕНЦІЮЮЧИХ ЛАНОК з курсу „теорія автоматичного керування” Львів – 2006 Мета роботи: вивчити частотні характеристики навантаження типових реальних диференціюючих та форсуючих ланок, які працюють з не модульованим та модульованим сигналами. Теоретичні відомості У більшості випадків основні ланки системи регулювання, які забезпечують потрібну статичну точність та необхідну потужність системи, не забезпечують разом з тим потрібних динамічних властивостей проектованої системи в основному за рахунок інерційності основних ланок, яка у частотних характеристиках цих ланок відбивається фазовою затримкою. Оскільки диференціюючи ланки не здатні пропускати сигнали постійного рівня, то вони можуть бути введені в коло управляючого сигналу лише паралельно з іншими ланками, які здатні пропускати усталений сигнал. Крім певних категорій диференціюючи ланок, були за типові розроблені паралельні сполучення підсилювальних та диференціюючи ланок, які найчастіше називають форсуючими. Форсуючі ланки можуть бути безпосередньо введені у коло управляючого сигналу. Частотні характеристики диференціюючи та форсуючихланок залежать від параметрів ланок. Оскільки параметри ланок можуть залежати від їх навантаження, то навантаження може впливати на частотні характеристики ланок. У більшості випадків коректуючи ланки з електричними і їхні схеми та характеристики залежать від форми управляючого сигналу. За формою управляючі сигнали діляться на не модульовані та модульовані. Відповідно коректуючи ланки діляться на ланки постійного струму, які діють з не модульованими сигналами, та ланки змінного струму, які діють з модульованими сигналами. Ідеальна диференціюючи ланка постійного струму має передаточну функцію
де Т – стала часу. Відповідно комплексна передаточна функція, яка є аналітичним виразом амплітудо-фазової характеристики (АФХ) має форму:
звідки логарифмічна амплітудо-частотна (ЛАЧХ) та фазочастотна (ЛФЧХ) характеристики ідеального диференціатора мають вирази:
Будь-який реальний електричний диференціатор постійного струму може бути описаний передаточною функцією
для пасивного RC диференціатора - k=1, a
для активного RC диференціатора та диференціатора з додатним оберненим зв’язком :
Аналітичний вираз АФХ реального диференціатора постійного струму
Фазова характеристика диференціатора постійного струму
Передаточна функція пасивної форсуючої ланки постійного струму
Відповідно АФХ форсуючої пасивної ланки
Фазова характеристика
Система для дослідження частотних характеристик Система для дослідження частотних характеристик диференціаторів та змінного струму складається із задаючого генератора ЗГ, вольтметрів В1 і В2. магазину опорів М, двоходового осцилографа О та досліджуваної схеми ДС. У режимах роботи під навантаженням до виходу ДС з допомогою М під’єднується необхідний опір Rвх. Результат виконання роботи: Діапазон частоти 100Гц-10кГц Uвх=10В RВХ=
f,Гц 100 120 140 160 180 200 250 300 400 500 600 800  
12 15 18 20 22 24 30 35 44 51 57 66  
10 10 10 9,9 9,6 9,6 9,2 8,8 7,.9 7,1 6,3 5,0   1000 1200 1400 1600 1800 2000 2500 3000 4000 5000 6000 8000 10кГц  74 -80 -84 -88 -88 -85 -79 -75 -65 -57 -50 -42 -35  4.0 3,2 2,6 2,0 1,8 2,3 3,3 4,1 5,3 6,3 7,0 7,9 8,4  


Висновок: на даній лабораторній роботі я вивчив частотні характеристики навантаження типових реальних диференціюючих та форсуючих ланок, які працюють з не модульованим та модульованим сигналами.