Моделирование линейных систем управления. Евсюков В.Н - 11 стр.

UptoLike

11
Передаточной функцией звена или системы называется отно-
шение изображений по Лапласу выходной величины к входной
при нулевых начальных условиях
)s(x
)s(y
)s(W =
,
где x(s)=L[x(t)] - изображение по Лапласу входной величины;
y(s)=L[y(t)] - изображение по Лапласу выходной величины.
Нулевые начальные условия состоят в том, что в системе
n -го порядка
при t = 0 выходная величина и все ее производные от первой до (n-1)-ой равны
нулю.
В зависимости от вида уравнения процесса управления элементарные
динамические звенья делятся на:
а) усилительное звено (звено нулевого порядка) - в котором в каждый
момент времени существует пропорциональная зависимость между выходной
y(t) и входной x(t) величинами;
б) апериодическое звено первого порядка - в котором выходная величи-
на y(t) при подаче на вход ступенчатого воздействия изменяется по экспонен-
циальному закону;
в) звено второго порядка - в котором выходная величина при подаче на
вход ступенчатого воздействия стремится к установившемуся значению, со-
вершая затухающие колебания или монотонно приближаясь к нему;
г) звено дифференцирующее - в котором выходная величина пропор-
циональна скорости изменения входного воздействия;
д) звено реальное дифференцирующее - обладающее инерционностью, в
котором выходная величина пропорциональна скорости изменения входного
воздействия;
е) звено интегрирующее - выходная величина которого пропорциональ-
на интегралу по времени от входной величины;
ж) звено запаздывающее - которое на выходе воспроизводит входной
сигнал без искажений, но с некоторым постоянным временем запаздывания.
Перечисленные элементарные динамические звенья относятся к устой-
чивым звеньям, у которых выходная величина в установившемся режиме при-
нимает заранее определённые значения, называемые установившимися у
уст
.
К неустойчивым звеньям относятся такие, у которых выходная величина
при подаче входного воздействия будет неограниченно увеличиваться. В каче-
стве примера рассмотрим в дальнейшем неустойчивые звенья первого и второ-
го порядка. Если коэффициенты дифференциального уравнения, которым опи-
сывается звено, имеют разные знаки, то такое звено будет относиться к неус-
тойчивым.
В таблице 2.1 приведены дифференциальные уравнения и передаточные
функции звеньев. В ней приняты следующие обозначения:
x(t) - входная величина;
y(t) - выходная величина;
                   Передаточной функцией звена или системы называется отно-
                   шение изображений по Лапласу выходной величины к входной
                   при нулевых начальных условиях
                                            y(s)
                                    W (s) =       ,
                                            x (s)
        где x(s)=L[x(t)] - изображение по Лапласу входной величины;
        y(s)=L[y(t)] - изображение по Лапласу выходной величины.
        Нулевые начальные условия состоят в том, что в системе n -го порядка
при t = 0 выходная величина и все ее производные от первой до (n-1)-ой равны
нулю.
        В зависимости от вида уравнения процесса управления элементарные
динамические звенья делятся на:
        а) усилительное звено (звено нулевого порядка) - в котором в каждый
момент времени существует пропорциональная зависимость между выходной
y(t) и входной x(t) величинами;
        б) апериодическое звено первого порядка - в котором выходная величи-
на y(t) при подаче на вход ступенчатого воздействия изменяется по экспонен-
циальному закону;
        в) звено второго порядка - в котором выходная величина при подаче на
вход ступенчатого воздействия стремится к установившемуся значению, со-
вершая затухающие колебания или монотонно приближаясь к нему;
        г) звено дифференцирующее - в котором выходная величина пропор-
циональна скорости изменения входного воздействия;
        д) звено реальное дифференцирующее - обладающее инерционностью, в
котором выходная величина пропорциональна скорости изменения входного
воздействия;
        е) звено интегрирующее - выходная величина которого пропорциональ-
на интегралу по времени от входной величины;
        ж) звено запаздывающее - которое на выходе воспроизводит входной
сигнал без искажений, но с некоторым постоянным временем запаздывания.
        Перечисленные элементарные динамические звенья относятся к устой-
чивым звеньям, у которых выходная величина в установившемся режиме при-
нимает заранее определённые значения, называемые установившимися ууст.
        К неустойчивым звеньям относятся такие, у которых выходная величина
при подаче входного воздействия будет неограниченно увеличиваться. В каче-
стве примера рассмотрим в дальнейшем неустойчивые звенья первого и второ-
го порядка. Если коэффициенты дифференциального уравнения, которым опи-
сывается звено, имеют разные знаки, то такое звено будет относиться к неус-
тойчивым.
        В таблице 2.1 приведены дифференциальные уравнения и передаточные
функции звеньев. В ней приняты следующие обозначения:
        x(t) - входная величина;
        y(t) - выходная величина;

                                                                         11