Решение в основном виде

Вид материалаРешение
Подобный материал:
Лекция 23

Устойчивость и автоколебания гиросистем с сопутствующими нелинейностями.

  1. Нелинейности усиления – преобразователь Фуко (зона нечувствительности ДУП, ограничение линейной характеристики двигателя, гистерезисные явления в цепях с железом).
  2. Сухое (нелинейное) трение в осях карданового подвеса и в кинематических связях.
  3. Люфты в кинематических связях и нелинейные упругие связи.


Существуют точные методы исследования нелинейных систем 2-го и 3-го порядка. Гиросистемы в этот класс не входят, так как являются системами 4-го порядка.


Приближенные аналитические методы:


1. Выбираем наиболее существенную нелинейность в системе:

Вся система:



WЛ(p) – произведение ПФ линейной части:



2. Нелинейную функцию F(X) представляем в виде гармонического ряда.

решение в основном виде.

(Уравнение системы: )


3.Предполагаем, что линейная часть должна обладать следующим свойством:

, k=2,3,4…

Сигнал на выходе можно тоже рассматривать в виде:







коэффициент усиления звена по первой гармонике.

коэффициент гармонической линеаризации.

Тогда:



(Линеаризованное уравнение);

коэффициент усиления нелинейного звена по первой гармонике.

Исследуем автоколебание система на границе устойчивости хотя бы пара мнимых корней.

(Характеристическое уравнение);

комплексный коэффициент усиления нелинейного звена по первой гармонике.






Влияние сопутствующих нелинейностей в цепи стабилизации:


нелинейная функция.





определяют симметричность выхода: (зависит от входных возмущений).


Учитывая, что характеристики нечетно симметричные, (коэффициент при ).





















При фильтрация, где собственная частота нутационных колебаний метод рабочий (так как фильтруется).

уже надо смотреть;






Если линейная система устойчива, то не охватывает и следовательно не пересекает вещественную часть слева от этой точки. А поскольку инверсия характеристик МЭ совпадает с вещественной осью на этом участке, то пересечения характеристик не будет условие А-Ф не выполняется система устойчива.


*) Исключение: форсированная послерезонансная коррекция.




**) В случае нелинейностей с гистерезисом.




Влияние сухого трения:


(для систем выше 3-го порядка)