Cтраница 4
Если автоколебательная система представляет собой вибратор с малым демпфированием, то автоколебания такой системы энергетически выгодно, а зачастую и наиболее просто осуществлять близкими по частоте и форме к одной из собственных частот и форм вибрации. Если система не является колебательной, то отмеченная возможность отсутствует, но открываются более широкие возможности управления частотой и спектральным составом автоколебаний. Если при расчете системы действие вибровозбудителя можно представить как некоторую заданную функцию времени, то колебательная система является неавтономной. [46]
Сравнивая автоколебательные системы с мягким и жестким самовозбуждением, можно заметить, что система с мягким самовозбуждением имеет неустойчивое, а система с жестким самовозбуждением устойчивое состояние покоя. Форма выходного тока усилительного элемента также зависит от режима самовозбуждения. При мягком самовозбуждении и малых амплитудах колебаний усилительный элемент работает без отсечки, а при жестком - с отсечкой выходного тока. Таким образом, можно сделать вывод о том, что мягкое самовозбуждение удобно для эксплуатации, поскольку автоколебания возникают и самостоятельно устанавливаются сразу после включения автогенератора. [47]
Такая резонансная автоколебательная система, как показали эксперименты, работоспособна только при определенном навыке оператора. Эти навыки приобретаются довольно быстро. Достаточно управлять автоколебательным циклом в течение нескольких десятков нагружений ( 15 - 20 мин), чтобы научиться обеспечивать устойчивый режим работы. [48]
Существуют потенциально автоколебательные системы, для которых рабочий режим не автоколебательный, но в них Moiyr возникать автоколебания, например, самолеты и управляемые ракеты ( флаттер), автомобили ( шимми), регуляторы, ламповые усилители и др. Для них автоколебания вредны, опасны; здесь задача конструкторов - не допускать их возникновения, т.е. не допускать неустойчивости рабочего режима. [49]
![]() |
Энергетическая схема установления автоколебаний. Режим с интенсивностью / устойчив. если / растет, диссипация О.| Электрический прерыватель. [50] |
Поведение автоколебательной системы удобно представить в пространстве состояний ( фазовом пространстве), координаты которого - переменные системы, напр. Состоянию системы в данный момент времени отвечает точка в фазовом пространстве. [51]
Примером автоколебательной системы могут служить часы. Храповой механизм подталкивает маятник в такт с его колебаниями. [52]
Примерами автоколебательных систем являются электронные автогенераторы, лазеры, среды, в которых идут реакция Белоусова-Жаботинского или другие колебательные химические реакции, водители ритма ( пейсмекеры) сердца человека ( например, синоатриаль-ный узел) или кардиостимуляторы, используемые при кардиологических патологиях, и многие другие естественные или искусственные системы. Как мы увидим далее, замечательным общим свойством таких систем является их способность к синхронизации. [53]
Примером автоколебательной системы могут служить часы. Храповой механизм подталкивает маятник в такт с его колебаниями. [54]
Примером автоколебательной системы могут служить часы. Храповой механизм подталкивает маятник в такт с его колебаниями. Энергия, передаваемая при этом маятнику, берется либо за счет раскручивающейся пружины, либо за счет опускающегося груза. Колебания воздуха в духовых инструментах и органных трубах также возникают вследствие автоколебаний, поддерживаемых воздушной струей. [55]
Для автоколебательных систем характерно существование обратной связи, с помощью которой система сама управляет поступлением в нее энергии от этого источника. [56]
Примерами автоколебательных систем могут служить часовые механизмы, в которых энергия поднятой гири или закрученной пружины используется для компенсации энергии, теряемой в системе вследствие трения. На рис. 136 показан механизм обычных часов-ходиков. На ось маятника насажен анкер / с двумя зубьями, которые называются налетами. Сила натяжения цепи 3 с подвешенной к ней гирей создает вращающий момент, стремящийся повернуть ходовое колесо. При качании маятника палеты поочередно то опускаются, заходя между зубьями ходовогб колеса, то поднимаются. При подъеме очередной палеты ходовое колесо поворачивается и толкает анкер зубом, кончик которого скользит по скошенному торцу палеты. Одновременно другая налета опускается между зубьями ходового колеса и препятствует его повороту больше чем на один зуб. За один период колебания маятника ходовое колесо поворачивается на два зуба, а каждая из палет получает по толчку. В результате этого с помощью анкера маятник получает периодические толчки, поддерживающие его колебания. [57]
![]() |
Построение фазовых траекторий для томсоновской системы. [58] |
Для автоколебательной системы, для которой функцию f ( y) нельзя считать малой, фазовый портрет системы имеет вид, показанный на рис. 5.16. В такой системе колебания заметно отличаются от гармонических, процесс установления стационарных автоколебаний происходит значительно быстрее, чем в случае, показанном на рис. 5.15. Энергообмен в системе значительно больше, чем в системах томсоновского типа. Автоколебательная система такого типа занимает промежуточное положение между системами томсоновского и релаксационного типов. [59]
Примером простейшей автоколебательной системы может служить маятник, находящийся в среде с вязким трением, на к-рый действует постоянная по величине сила, всегда направленная в сторону движения. [60]