Министерство образования и науки Украины
Севастопольский национальный технический университет
Кафедра Радиотехники
Расчетно-графическое задание №1 по дисциплине “Радиоавтоматика”
Исследование частотно-временных характеристик и структурных преобразований систем радиоавтоматики
Выполнила: ст. гр. Р-41д
Грибенщиков А.А.
Проверил: профессор
Бабуров Э.Д.
Севастополь 2008
Задание №1
Для системы радиоавтоматики, схема которой приведена на рисунке 1, определить передаточные функции системы по управляющему сигналу и по помехе.
Для системы радиоавтоматики, схема которой приведена на рисунке 4, записать дифференциальное уравнение системы, определить аналитически и построить графически переходную и импульсную характеристики.
Построить амплитудно-фазовую характеристику разомкнутой системы.
Построить логарифмические амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики разомкнутой системы.
Рис. 1 – Структурная схема системы 1.
x(t) - входное управляющее воздействие;
y(t) - выходной регулируемый сигнал;
(t)- помеха;
Кi(р) - передаточные функции звеньев системы
Для системы радиоавтоматики, схема которой приведена на рисунке 1, определим передаточные функции системы по управляющему сигналу и по помехе. Как известно, коэффициент передачи цепи, охваченной обратной связью, определяется по формуле
(1)
где Кос(р) - коэффициент передачи обратной связи.
Передаточные функции звеньев системы 1 для данного варианта приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Исходные данные
№ варианта | К1(р) | К2(р) | К3(р) | К4(р) | К5(р) | К6(р) |
8 | р-2 | р+1 | (р+58)-1 | 17р+10 | р | р-2 |
Для удобства вычисления передаточной функции системы по управляющему сигналу упростим структурную схему системы 1 и изобразим её на рисунке 2. Упрощение произведём следующим образом: выходы звеньев 4 и 5 соединим и заведём на обратную (отрицательную) связь в одну точку. Также перенесём вход звена 4 с точки соединения звеньев 2 и 3 на выход звена 3 при этом переносе добавим последовательно перед входом звена 4 звено с передаточной функцией обратной К3(р).
Рис. 2 – Упрощённая структурная схема системы 1(по управляющему сигналу)
Определим передаточную функцию системы 1 по управляющему сигналу.
,
К4(р)= К45(р)= К5(р)+
Тогда передаточная функция системы 1 К(р) будет равна:
К(р)=
Подставив значения К1236(р) и К45(р) получим:
К(р)=
Подставим значения передаточных функций звеньев из таблицы 1, получим:
После упрощений, с использованием математического пакета MathCAD 2001 имеем:
Определим передаточную функцию системы 1 по помехе, упрощенная структурная схема которой изображена на рисунке 3.
Рис. 3 – Упрощенная структурная схема
Очевидны следующие формулы:
Тогда с учетом (1) можно записать
Подставим значения передаточных функций звеньев из таблицы 1, тогда получим:
Для системы радиоавтоматики, схема которой приведена на рисунке 4 запишем дифференциальное уравнение системы, определим аналитически и построим графически переходную и импульсную характеристики.
Коэффициент передачи определяется по формуле
Рис. 4 — Структурная схема системы 2
Подставим значения передаточных функций звеньев из таблицы 1, тогда получим:
Напишем уравнение системы, на основании передаточной функции
где в скобках есть номер производной.
Определим переходную характеристику системы.
Переходная характеристика h(t) есть реакция динамического элемента на воздействие на воздействие в виде единичной ступенчатой функции 1(t):
где символ обратного преобразования Лапласа.
Определим импульсную характеристику системы:
Импульсная характеристика – это реакция динамического элемента на воздействие в виде -функции:
Импульсная характеристика может быть определена как обратное преобразование Лапласа от передаточной функции динамического элемента:
Построим переходную и импульсную характеристики:
Рис. 5 – Переходная характеристика системы
Рис. 6 – Импульсная характеристика системы
3) Построить амплитудно-фазовую характеристику разомкнутой системы, схема которой приведена на рисунке 4.
Для перехода к разомкнутой системе преобразуем схему следующим образом:
Разомкнув цепь обратной связи, получим:
Рис. 7 – Структурная схема разомкнутой системы
Определим передаточную функцию разомкнутой системы:
Заменим p на j:
Построим график амплитудно-фазовой характеристики:
4) Построить логарифмические амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики разомкнутой системы, схема которой приведена на рисунке 4
Логарифмическая амплитудно-частотная характеристика определяется формулой:
Построим ЛАХ и ЛФХ:
Рис. 9 – ЛАХ системы
Рис. 10 – ЛФХ системы
Другие работы по теме:
Сущность управленческого учёта
Предмет, метод и задачи управленческого учёта (УУ) Сравнительная характеристика финансового и управленческого учёта Информация в системе управленческого учёта
Слабонаправленные антенны
Исследование слабонаправленных антенн. Цель работы: исследование слабонаправленных антенн пирамидальной рупорной и диэлектрической стержневой. Ознакомление с конструкциями антенн. Расчет и экспериментальное определение их основных характеристик.
Анализ САУ с помощью MATLAB и SIMULINK
Построение временных характеристик с помощью пакета Control System В качестве примера выберем апериодическое звено первого порядка Для построения временных характеристик с помощью пакета Control System используются функции step и impulse.
Революционная теория
Введение 1 Некоторые основные понятия 2 Становление революционной теории Введение Революционная теория — условный проект радикальных преобразований, разработанный в марксистской теории.
Отчет
Ключевые слова: ацидокомплексообразование, донорное число, гидрофобные взаимодействия, водно-органические кристаллосольваты, галогениды меди, галогениды кадмия, диметилсульфоксид, диметилформамид, 1,4-диоксан, рентгеноструктурный анализ, колебательные спектры, валентные силовые постоянные
работа
В данной работе проводится определение коэффициента усиления звена системы управления и анализ устойчивости этой линейной системы. Для этой цели используются
Оптимальная частотно-временная фильтрация
Методами обобщенного вариационного исчисления синтезирован частотно-временной фильтр, состоящий из перемножителя на известное опорное напряжение и включенного за ним стационарного фильтра.
Преобразование графиков функции
Text Text Построение графиков сложных функций с помощью последовательных преобразований графиков элементарных функций (на примерах) Построение графиков сложных функций с помощью последовательных преобразований графиков элементарных функций (на примерах) Graphics
Частотно-временной анализ сигналов
Плоскость частота-время для анализа и сравнения частотно-временных локализационных свойств различных базисов. Понятие базисных функций. Прямое и обратное преобразование Фурье. Сущность дискретного вейвлет-преобразования и примеры функции вейвлет.
Повесть временных лет
"Повесть временных лет" - наиболее ранний из дошедших до нас летописных сводов. Относится к началу XII в. Свод этот известен в составе ряда летописных сборников, сохранившихся в списках.
Измерение частоты и интервалов времени
Федеральное агентство по образованию Волгоградский государственный технический университет Контрольная работа по предмету: Метрология на тему: Измерение частоты и интервалов времени
Виды передаточной характеристики
Контрольная работа по дисциплине "Автоматика и управление" Вариант 1 - РС-711511 Вид передаточной характеристики: Входное воздействие:
Описание систем радиоавтоматики
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ кафедра радиотехнических систем РЕФЕРАТ на тему: «Описание систем РАдиоавтоматики»
Система частотной автоподстройки
Министерство образования Российской Федерации ГОУ ВПО УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ – УПИ КАФЕДРА «Радиотехнических систем»
Исследование полупроводникового стабилитрона
Стабилитрон - диод для стабилизации напряжения. Экспериментальное исследование характеристик полупроводникового стабилитрона. Использование программы Electronics Workbench. Схемы прямого и обратного включения стабилитрона, понятие его рабочих участков.
Расчёт структурной схемы
Дана структурная схема: Где: W1 = 10; W5 = K(1+10p) W6=10 / (1+2*10*0.2*p+102p2) 1. Получить передаточную функцию разомкнутой системы W(p) Вывод передаточной функции производится вручную любым из методов алгебраических и структурных преобразований блок - схемы.
Система частотной автоподстройки
Применение систем частотной автоподстройки (ЧАП) в радиоприёмных устройствах для поддержания постоянной промежуточной частоты сигнала. Расчет основных параметров системы. Выбор корректирующих цепей. Коррекция системы ЧАП первого порядка астатизма.
Проектирование систем радиоавтоматики
Различные подходы к проектированию. Задачи проектирования с учетом назначения и целей. Используемый математический аппарат - интегральные уравнения Винера-Хопфа и уравнения Калмана. Методы вариационного исчисления и динамического программирования.
Информационные сети и телекоммуникации
Ознакомление с процессом моделирования распределенных линий связи. Исследование устройств частотного преобразователя сигналов информационных сетей. Представление схем модуляторов фазового с установками функционального генератора и амплитудно-импульсного.
Дискретные системы радиоавтоматики
Передаточные функции дискретных систем как отношение z-изображений выходной и входной величин при нулевых начальных условиях. Определение передаточной функции дискретной системы при нулевом значении флюктуационной составляющей. Использование фиксатора.
Элементы систем регулирования цифровых радиопередатчиков
Направления развития систем связи. Использование радиопередающих устройств в сферах телекоммуникации, телевизионного и радиовещания, радиолокации, радионавигации. Цифровые элементы систем регулирования амплитуды колебаний и частотно-фазовые детекторы.
Виды передаточной характеристики
Передаточные функции системы радиоавтоматики в замкнутом и разомкнутом состоянии и определение ее устойчивости по критерию Гурвица. Определение перерегулирования в системе и динамической ошибки при входном воздействии. Значение выходного сигнала системы.
Построение структурных схем систем автоматического управления
Предмет: Теория Автоматического Управления Тема: Построение структурных схем систем автоматического управления Введение Структурной схемой системы называется графическое изображение показывающее, из каких элементов состоит система, и каким образом они соединены между собой.
Метод вращений решения линейных систем
Как и в методе Гаусса, цель прямого хода преобразований в этом методе–приведение системы к треугольному виду последовательным обнулением поддиагональных элементов сначала первого столбца, затем второго и т.д.
Учет затрат вспомогательного производства
В тех случаях, когда в организации помимо структурных подразделений, непосредственно выпускающих продукцию, имеются также подразделения, выполняющие функции вспомогательных, занятых обслуживанием основного производства, затраты этих производств учитываются обособленно на счете 23 «Вспомогательные производства».