Идеальное усилительное (безынерционное) звено

Основные типы звеньев.

Типы звеньев систем автоматического управления и регулирования различаются в зависимости от вида их передаточных функций (или дифференциальных уравнений), определяющих их динамические свойства и характеристики.

Типовые динамические звенья характеризуются дифференциальными уравнениями, порядок которых не выше второго.

В зависимости от вида дифференциальных уравнений в теории автоматического управления различают следующие основные типовые звенья:

-безынерционное (пропорциональное или усилительное);

-инерционное первого порядка (или апериодическое);

-инерционное второго порядка;

-интегрирующее;

-дифференцирующее;

-реальное дифференцирующее;

-колебательное;

-звено запаздывания.

Основные типы звеньев делятся на три группы:

-позиционные;

-дифференцирующие;

-и интегрирующие.

Позиционными звеньями называются такие, в передаточной функции которых

W(р)=k×=×

многочлены B_m(p) и A_n(p) имеют свободные члены равные 1, т.е. эти звенья обладают статической характеристикой y_уст=k×x_уст (при р=0 W(р)=k=), определяющей их состояние равновесия - свойство позиционности.

У дифференцирующих звеньев в выражении передаточной функции отсутствует свободный член числителя, т. е. для однократно дифференцирующего звена будет b₀=0:

W(р)= = ×=k×р,

где B_m-1(p) имеет свободный член, равный 1, а k= – коэффициент усиления.

Передаточные функции интегрирующих звеньев имеют соответственно вид:

W(р)= = ×=×,

где A_n-1(p) имеет свободный член, равный 1.

Для двукратно интегрирующего звена a₀=a₁=0

W(р)= = ×=×,

Знание характеристик типовых звеньев необходимо для расчетов систем управления.

Уравнение и передаточная функция звена:

y(t)=k×x(t), W(p)=k.

Примерами безынерционного звена являются редуктор, делитель напряжения, датчики угла, безынерционный усилитель и др. (рис.9).

Рис. 9. Примеры безынерционных звеньев.

В действительности безынерционных звеньев нет. Обычно в САР идеальными считают звенья, инерционность которых значительно меньше инерционности других звеньев. Чаще всего это различные датчики и предварительные усилители. Инерционное запаздывание многих измерительных элементов автоматических систем (датчиков угла рассогласования, фотоэлектрических датчиков, магнитоэлектрических датчиков ) мало, поэтому их считают безынерционными звеньями.

Амплитудная и фазовая частотные характеристики (рис.10): A(w)=k; y(w)=0.

Рис.10. Частотные характеристики безынерционного звена

Переходная функция звена: h(t)=k, t>0.

Дата добавления: 2015-06-25