Типовые звенья линейных непрерывных систем
Вопросы по теме • • • 1. Типовые звенья и их свойства. 2. Передаточные функции и уравнения звеньев. 3. Связь между ПФ и уравнениями звеньев 4. Пропорциональное звено 5. Дифференциальное звено 6. Интегрирующее звено 7. Апериодическое звено I порядка (инерционное звено) 8. Форсирующее звено 1 -го и 2 -го порядков 9. Звено II порядка 10. запаздывающее звено
Типовые звенья • Любую непрерывную линейную САУ можно представить в виде некоторого соединения типовых звеньев. Такое соединение типовых звеньев называется структурной схемой системы. • Как показала практика, достаточно 6 типов элементов, чтобы представить с помощью них САУ любой сложности: • пропорциональное звено • дифференциальное • интегральное • инерционное (апериодическое звено I порядка) • форсирующее звено • звено II порядка, которое различают в зависимости от свойств и назначений: • колебательное • консервативное • апериодическое
Свойства ТДЗ • 1. Свойство однонаправленности – свойство, которое выражается в том, что при соединении звеньев системы сигнал может распространяться только в одном направлении, а именно от входа к выходу. • 2. Свойство независимости, которое заключается в том, что присоединение каждого последующего звена к системе не должно влиять на процессы в предыдущем звене.
Обозначение звеньев на СС: • -
Передаточные функции звеньев • Пропорциональное звено • W(p)=k (постоянное число) • Это звено пропорционально изменяет сигнал в «к» раз (это может быть, например, усилитель, умножитель)
Передаточные функции звеньев • - Дифференциальное звено W(p)=kp В частности: k=1 W(p)=p Входной сигнал в таком звене дифференцируется
Передаточные функции звеньев • Интегрирующее звено • W(p)= • В частности: k=1 W(p)=
Передаточные функции звеньев • Апериодическое звено I порядка (инерционное звено) • W(p)= • T – постоянная времени звена, которая определяет время t задержки, т. е. его инерционность
Передаточные функции звеньев • Форсирующее звено • • W(p)=k(Tp+1)
Передаточные функции звеньев • Звено II порядка • W(p)= • • - коэффициент затухания
Передаточные функции звеньев • • - постоянная времени Если >1, апериодическое звено II порядка Если <1, колебательное звено Если = 0, консервативное звено • В автоматических системах управления колебательному звену соответствует RCLконтур •
Связь между ПФ и уравнениями звеньев • • • - Если известна передаточная функция системы, то можно написать уравнение системы и наоборот, например: Пропорциональное звено W(p)=k= уравнение системы: Y(p)=k X(p) Дифференциальное звено W(p)=kp= уравнение системы: Y(p)=kp. X(p) и т. д.