Передаточные функции сложных динамических элементов можно представить в виде выражения, состоящего из произведений простых сомножителей первого или второго порядка. При анализе динамических свойств систем автоматического управления часто оказывается удобным вводить в рассмотрение понятие элементарных (типовых) звеньев как некоторых простейших составных частей динамического элемента.
Типовые звенья - это стандартные составные части динамических элементов системы, описываемые дифференциальными уравнениями не выше второго порядка. Все элементарные звенья по характеру процессов, происходящих в них, можно разбить на следующие типы: усилительное звено; интегрирующее звено; апериодическое звено; колебательное звено; дифференциальное звено первого порядка; дифференциальное звено второго порядка; звено чистого запаздывания.
) Усилительное звено. Тип звена однозначно определяется законом, связывающим между собой величину на входе - х и на выходе - у. Дляусилительного звена, которое из-за отсутствия переходных процессов иногда называют безинерционным или статическим, этот закон имеет вид: у = к∙х.
Рисунок 7.1
Переходная функция усилительного звена имеет вид: h (t) = к. Этот закон является наиболее простым и состоит в следующем преобразовании: входной сигнал умножается на постоянную величину к, называемую коэффициентом усиления. Коэффициент усиления может иметь любое действительное значение, как положительное, так и отрицательное. Ниже изображена выходная величина при скачкообразном изменении входной величины.
Рисунок 7.2
Передаточная функция этого звена имеет вид: W (p) = к.
) Интегрирующее звено. Интегрирующее звено характеризуется тем, что скорость изменения выходной величины пропорциональна входной величине . Переходная функция усилительного звена имеет вид:
h (t) = k-t.
Интегрирующее звено не может находиться в состоянии равновесия
при любом постоянном значении входного сигнала. Его передаточная функция
.
Рисунок 7.3
) Апериодическое звено. Уравнение этого звена имеет вид:
,
Где Т - постоянная времени апериодического звена, имеющая размерность времени;
к - коэффициент усиления или статический коэффициент передачи.
Переходная функция апериодического звена имеет вид:
При Т=>0 и Т→ ∞ переходная функция асимптотически стремится к установившемуся значению равному к. Ее зависимость представлена на рисунке 7.4
Рисунок 7.4
Рисунок 7.5
Передаточная функция апериодического звена:
Проектирование блока горизонтального отклонения электронно-лучевого осциллографа
Электронно-лучевой осциллограф является наиболее универсальным
измерительным прибором, позволяющим исследовать сложные электрические процессы,
визуально наб ...
Проектирование волоконно-оптических линий связи
Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) в настоящее
время занимают заметное место в системах передачи информации как
общегражданского, так и специализирован ...
Контроль параметров ошибок в трактах цифровых систем передачи
Основной
тенденцией развития телекоммуникаций во всем мире является цифровизация сетей
связи, предусматривающая построение сети на базе цифровых методов ...