Линеаризация математической модели СУ

Объектом управления для проектируемой системы является рентгеновская трубка 0.32BPM34-160 (рис. 2.2).

Линеаризованная математическая модель СУ является исходным материалом для нашей работы.

Построение модели выполнялось на основании теоретических зависимостей, рассмотренных в первом разделе и паспортных данных трубки, представленных в табл. 2.1

Рисунок 2.2 – Рентгеновская трубка 0.32BPM34-160

Таблица 2.1 Основные технические характеристики рентгеновской трубки 0.32BPM34-160

По чертежу трубки (рис. 2.2) определили расстояние между анодом и катодом d=60mm. Тогда зависимость плотности анодного тока на участке возрастания от анодного напряжения описывается выражением

. (2.1)

Номинальное значение площади эффективного фокусного пятна S_ef=0,24мм². Угол мишени, согласно чертежу трубки, равен 10º. Тогда площадь действительного фокусного пятна

. (2.2)

Зависимость анодного тока от напряжения описывается выражением

. (2.3)

Поскольку зависимости напряжения насыщения и тока насыщения от тока накала не известны, предположим, что при допустимых напряжениях насыщение не происходит. В таком случае изменение тока накала будет приводить к деформации анодной характеристики.

Такую деформацию можно учесть в виде коэффициента. Поскольку эмиссия увеличивается с ростом температуры, а отвод тепла от катода затруднен, то можно принять зависимость анодного тока от температуры катода пропорциональной зависимости от тепловыделения. Тогда анодный ток пропорционален квадрату тока накала, то есть квадрату катодного напряжения. По данным табл. 2.1 можно выбрать усредненный коэффициент пропорциональности, равный 0,01.

Полное выражение для анодного тока будет иметь следующий вид:

. (2.4)