Динамические звенья и их характеристикиДля расчета различных систем автоматического управления они обычно разбиваются на динамические звенья. Под динамическим звеном понимают устройство любого физического вида и конструкции, но описываемое определенным дифференциальным уравнением. (Другое определение: Динамическое звено – это часть САУ, соответствующая какому-либо элементарному алгоритму). В соответствии с этим определением классификация звеньев производится по виду дифференциального уравнения (или передаточной функции). У каждого динамического звена может быть лишь одна входная и выходная величина. Выходная величина всякого динамического звена не оказывает на него какого-либо влияния, т.е. динамические звенья имеют свойство однонаправленности. Статическая характеристика любого линеаризованного звена может быть изображена прямой линией. В соответствии со статической характеристикой различают типы динамических звеньев. В звеньях позиционного, или статического, типа линейной зависимостью связаны выходная и входная величины в установившемся режиме. Коэффициент называют коэффициентом передачи звена. В звеньях интегрирующего типа линейной зависимостью связаны производная выходной величины и входная величина в установившемся режиме. В этом случае для установившегося режима будет справедливо равенство , откуда и произошло название этого типа звеньев. При одинаковой размерности входной и выходной величин коэффициент передачи будет иметь размерность [сек -1]. В звеньях дифференцирующего типа линейной зависимостью связаны выходная величина и производная входной величины в установившемся режиме, откуда и произошло название этого типа звеньев. При одинаковой размерности входной и выходной величин коэффициент передачи будет иметь размерность [сек]. В дальнейшем изложении для характеристики звеньев используем в основном передаточные функции типовых динамических звеньев, которые имеют в числителе и знаменателе полиномы от S не выше второго порядка. Передаточную функцию типового динамического звена в общем случае можно представить как произведение сомножителей следующего вида: (3.12) где – постоянные, причем >0, показатель степени может быть положительным и отрицательным целым числом, > 0, , , , . В соответствии с видом сомножителей (3.12) в таблице 3.1 приведены типовые динамические звенья.
|