Способ Коченбургера представляет собой второй вариант графического решения основного уравнения метода гармонического баланса (9.14). В этом случае его предлагается разрешить относительно характеристики нелинейного элемента системы следующим образом:
Как и в способе Гольдфарба, наличие точек пересечения двух характеристик согласно формуле (9.20) свидетельствует о наличии в системе автоколебательного режима. Причем частота автоколебаний определяется по обратной частотной характеристике линейной части системы (- «),.
WM’J*)
а амплитуда — по характеристике нелинейного элемента WH3(/to) в точке пересечения (рис. 9.9).
Рис. 9.9. Иллюстрация способа Кочснбургсра.
Процедура определения устойчивых автоколебаний аналогична способу Гольдфарба, однако правило формулируется следующим образом: если при движении по характеристике нелинейного элемента в сторону увеличения амплитуды происходит пересечение обратной частотной характеристики линейной части «снаружи вовнутрь», то этой точке пересечения соответствуют устойчивые автоколебания, в противном случае автоколебания будут неустойчивыми.
Пример 9.5. Определить параметры автоколебаний методом Коченбургера и проверить их устойчивость для системы, изображенной па рис. 9.5. Здесь нелинейный элемент представляет собой идеальное реле (см. рис. 9.4) с уровнем ограничения с = ж, а передаточная функция линейной части следующая:
Решение.
Определим необходимую характеристику реле (см. пример 9.4):
Построим ее на плоскости (рис. 9.10).
Рис. 9.10. Определение автоколебаний способом Кочснбургсра для примера 9.5.
Запишем выражение для обратной частотной характеристики линейной части
и определим несколько ее значений.
со. | | M | I. | | | oo. |
Rc. | f 1 1. | — 0,083. | | 5,983. | | | oo. |
|
Jill. | f 1). | | — 0,135. | | 0,667. | | oo. |
l w;, 0co) J. |
Соответствующий график изображен на рис. 9.10, где — = 5,983. Следова;
/т А
тельно, параметры автоколебаний: соа = J—, Ла = 0,669.