Переходная характеристика системы. Прямые показатели качества.
Получим выражение для построения переходной характеристики системы:
;
;
Выполним обратное преобразование Лапласа в программном пакете MathCAD 15 c помощью функции invlaplace.
;
Построим переходную характеристику системы с помощью программного пакета Matlab в среде Simulink. Модель для построения переходной характеристики аналогична модели на рисунке 9 с небольшим дополнением для отображения коридора.
Рисунок 13 − Переходная характеристика системы Из рисунка 13 видно, что , а .
Определим перерегулирование системы:
;
Определим время переходного процесса . Для этого отобразим на графике переходной характеристики 5%-ный коридор. График увеличен в окрестности точки вхождения переходной характеристики в коридор (рисунок 14).
Рисунок 14 − Увеличение графика переходной характеристики для определения времени переходного процесса Из рисунка 14 − с.
Коэффициенты ошибок. График ошибки системы при обработке линейного сигнала.
Рассчитаем коэффициенты ошибок системы.
;
− коэффициенты ошибок.
Определим ошибку при линейно нарастающем входном сигнале.
;
;
Коэффициент найдем с помощью программного пакета MathCAD 15 (рисунок 15).
Из рисунка 15 видно, что .
Рисунок 15 − Нахождение коэффициента в MathCAD 15 − расчетная ошибка.
Т.к. входной линейно нарастающий сигнал система обрабатывает с постоянной ошибкой, можно сделать вывод, что в системе имеет место астатизм первого порядка. Это объясняется наличием в прямой цепи системы интегратора.
Экспериментальную ошибку найдем с помощью функции invlaplace программного пакета MathCAD 15.
;
;
С помощью программного пакета Matlab в среде Simulink построим график экспериментальной ошибок (рисунок 17). Для построения используем модель (рисунок 16). Осциллограф Scope1 покажет график ошибки.