Безынерционное звено

Лекция 6: Типовые звенья систем автоматического управления

Понятие и классификация типовых звеньев

Все разнообразие существующих линейных элементов удается охарактеризовать (представить) небольшим числом типовых звеньев. Типовые звенья имеют оригинальные характеристики и являются как бы атомами в математической модели САУ (в виде ПФ). Зная их свойства можно дать оценку всей системы в целом, т.к. ПФ разлагается (разбивается) на данные типовые модели.

Типовые звенья не зависят от физической реализации элементов и имеют свою оригинальную форму математического описания. В чистом виде они обычно не встречаются, не реализуются.

Обычно различают следующие типы звеньев:

1) безынерционное

2) апериодическое (1^го порядка)

3) интегрирующее

4) дифференцирующее

5) колебательное

6) запаздывающее (звено с чистым запаздыванием)

Рассмотрим их свойства и характеристики более подробно.

Безынерционное звено

Уравнение вход-выход имеет следующий вид:

y = Kx

где K – коэффициент передачи (иногда называют коэффициент усиления, т.к. усилитель – безынерционное звено).

В природе таких звеньев нет, т.к. все звенья в принципе инерционны. Это идеализация звена с малой инерционностью.

Передаточная функция равна

Примером являются редуктор, усилитель, датчики и т.д., т.е. все элементы (звенья) САУ, работающие с более инерционными объектами (процессами).

Временные характеристики звена:

Частотные характеристики звена:

Вывод: Безынерционное звено по существу является идеализацией апериодического звена первого порядка с небольшой постоянной времени, которой можно пренебречь.