Динамические характеристики элементов и систем

Динамическая характеристика элемента или системы называется временной по какому-либо внешнему воздействию (f или g), если на вход этого элемента или системы, которые находились в покое, подается воздействие, изменяющееся по определенному закону. Если на вход звена или системы подается единичная ступенчатая функция, то временная характеристика h (t) называется переходной (рис. 1.14, а). Если на вход элемента или системы подается дельта-функция d(t), то временная характеристика называется импульсной, или функцией веса w (t) (рис. 1.14, б).

Если элемент обладает инерцией, то его выходная величина нарастает постепенно и степень инерционности оценивается величиной постоянной времени Т, которая определяется путем проведения касательной к кривой разгона до пересечения с линией установившегося значения y _н выходной величины. Переходный процесс может быть монотонным (рис. 1.14, а, кривая 2) и колебательным затухающим (кривая 1),с постоянной (собственной) частотой f ₀ = 1 / T ₀, где Т ₀ – период колебаний с непрерывно убывающей амплитудой. Время t _п называется длительностью переходного процесса.

При подаче на вход элемента или системы гармонического сигнала заданной амплитуды и частоты выходной сигнал будет изменяться с той же частотой, но с другими амплитудой и сдвигом, по фазе (рис. 1.14, в). Динамическая характеристика в этом случае называется частотной.

Рис. 1.14. Динамические характеристики элементов или систем

Различают следующие частотные характеристики: амплитудную частотную (АЧХ) (рис. 1.15, а), фазовую частотную (ФЧХ) (рис. 1.15, б) и амплитудно-фазовую частотную (АФЧХ) (рис. 1.15, в). Частотные характеристики более удобны при оценке установившихся режимов, так как гармонические cигналы передаются линейными элементами и си-стемами без искажения и могут быть легко получены экспериментально.

Рис. 1.15. Частотные характеристики элементов или систем

Для оценки динамических свойств элементов и систем также используют логарифмическую амплитудную (ЛАХ) и логарифмическую фазовую (ЛФХ) характеристики. ЛАХ L (a) определяется по формуле:

L (w) = 20 lgA (w).

При построении ЛАХ по оси абсцисс откладывают частоту в логарифмическом масштабе и на отметке, соответствующей значению lg(w), пишут не lg(w), a w. Единицей измерения частоты является декада. По оси ординат откладывают значение l (w). Единицей измерения l (w) является децибел (дБ).

Дата добавления: 2015-07-25