Параллельное соединение элементов

Стандартные соединения

Структурные преобразования

Типовые звенья – это кирпичики, из которых можно сложить любую систему. Достаточно только задать её структурную схему. В настоящем разделе будут заданы структурные схемы соединений элементов и передаточные функции этих элементов. Необходимо будет вывести формулы для определения передаточных функций заданных соединений элементов. Для решения подобной задачи разработана теория графов. Однако, системы радиоавтоматики, как правило, не обладают сложной структурой, что позволяет обойтись без теории графов и решать поставленную задачу более простыми методами.

Для ряда часто встречающихся соединений, называемых стандартными, выводятся формулы для передаточных функций. Применение этих формул в дальнейшем позволяет существенно упростить исследование систем. При этом будет продемонстрирован универсальный метод структурных преобразований, заключающийся в следующем:

· задается искомая передаточная функция как отношение изображений двух переменных, называемых основными;

· пусть соединение содержит k элементов;

· при наличии одного входного воздействия в соединении контролируются k + 1 переменная, при двух – k + 2 переменных и так далее. Две из этих переменных – основные, остальные – вспомогательные;

· для каждого элемента (как будто бы он один) записывается уравнение, являющееся соотношением между входящими в него воздействиями и выходящими величинами. Таких k уравнений;

· производятся преобразования для исключения из полученной системы уравнений вспомогательных переменных с тем, чтобы получить одно уравнение с основными переменными;

· полученное уравнение позволяет получить искомую передаточную функцию.

На рис. 2.13 представлена схема параллельного соединения трех элементов. Передаточные функции элементов заданы. Требуется найти передаточную функцию

Схема содержит четыре элемента

(k = 4) и пять переменных. Переменные x (t), y (t) – основные, остальные – вспомогательные. Система уравнений в изображениях:

1. ,

2. ,

3. ,

4. .

Исключая из первых трех уравнений вспомогательные переменные получим уравнение относительно основных переменных

. .

Таким образом, в общем случае для n элементов в параллельном соединении получим

. (2.57)


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: