Динамические характеристики объектов регулирования (стр. 4 из 4)
Сигналы
и 
подаются на регистратор. Зависимость отношения амплитуды выходного сигнала к амплитуде входного воздействия измеренных для одной частоты 
, от частоты колебаний входного сигнала называется амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ). 
.Зависимость сдвига фаз между выходными и входными сигналами для одной частоты от частоты колебаний входного гармонического сигнала называется фазно-частотной характеристикой (ФЧХ).
,Комплекс частотных характеристик
и 
названии комплексными частотными характеристиками (КЧХ) или амплитудно-фазовой характеристикой (АФХ). АФХ строятся в полярных координатах или на плоскости комплексных переменных в декартовых координатах и представляют собой годограф вектора (кривая, описываемая концом вектора), построенного из начала координат для различных значений частот от 
до 
. Модуль этого вектора равен , а аргумент или угол поворота - .Запись АФХ в полярных координатах
, - модуль, 
-фаза.Для инженерных расчетов широко применяется графическое изображение АФХ на комплексной плоскости в прямоугольных координатах
, 
(Рис. 12) 
Рис. 12 - Амплитудно-фазовая характеристика
,где
-вещественная часть вектора АФХ, 
- мнимая часть вектора АФХ,Длина вектора или его модуль
,аргумент или угол поворота вектора вокруг начала координат
.Свойства ОР оказывают большое влияние на процессы регулирования при сравнительно высоких частотах воздействия на объект. Поэтому при экспериментальном определении частотных характеристик ОР наибольшее количество опытных точек должно быть снято при сравнительно больших значениях частоты
. Наибольшая частота, для которой определяется ЧХ объекта, называется частотой среза, при которой колебания входного воздействия с наибольшей возможной в экспериментальных условиях амплитудой Амакс обуславливают колебания на выходе с амплитудой Амин, лежащей в пределах чувствительности регулятора.Частотный метод исследования регулятора позволяет автоматически поддерживать в среднем нормальный режим работы объекта, при этом также отсутствует дрейф колебаний
.Создание строго синусоидальных колебаний на входе в объект требует специальных устройств-генераторов синусоидальных колебаний и вызывает значительные затруднения. Поэтому ЧХ определяют чаще при более простых видах воздействия – прямоугольных или трапецеидальных периодических импульсах. При таких воздействиях, называемых прямоугольной или трапецеидальной волной, отношение амплитуд и сдвиг фаз не будут соответствовать отношению амплитуд и сдвигу фаз при синусоидальных колебаниях. Поэтому по результатам эксперимента при такого вида воздействиях ЧХ могут быть построены лишь при специальной обработке опытных данных.
Частотные характеристики должны быть определены не только при регулирующем воздействии на ОР, но и при всех основных видах воздействий к ОР.
При снятии АФХ необходимо предварительно эксперименту выбрать диапазон частот входного воздействия. Этот диапазон определяется в основном целевым назначением АФХ. Если частотные характеристики предназначены для расчета АСР промышленного объекта, то интерес представляют значения АФХ при фазовых сдвигах 90-230º и требуется проведение опытов на 6-8 различных частотах.
Список литературы
1. Клименко А.В. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника. Справочник Изд.: МЭИ, 2004 г.
2. Борисов Б.Г., Борисов К.Б., Бродянский В.М. Теплоэнергетика и теплотехника: справочник. Книга 4. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника, 2004 г.