Большинство конструктивных элементов автоматики, обладающих способностью дифференцировать входной сигнал по времени, описывается уравнениями реального (инерционного) дифференцирующего звена
(3.55)
или при одинаковой размерности х вых(t) и х вх(t)
, (3.56)
Из (3.55) и (3.56) следуют передаточные функции звена
. (3.57)
Частотные характеристики
, (3.58)
следовательно, реальный дифференцирующий элемент можно представить как последовательное соединение идеального дифференцирующего звена и инерционного звена первого порядка. Тогда
, (3.59)
, (3.60)
. (3.61)
Решением дифференциального уравнения звена (3.55) является выражение
. (3.62)
Динамическая характеристика звена представлена на рис. 3.17.
Примерами реального дифференцирующего звена являются: электрическая цепь RC (рис. 3.18, а); трансформатор (рис. 3.18, б); механический демпфер с пружиной (рис. 3.18, в).
Рис. 3.17. Разгонная характеристика реального дифференцирующего звена |
а | б | в |
Рис. 3.18. Примеры реальных дифференцирующих звеньев |
Использование в системах автоматики элементов, представляющих собой реальные дифференцирующие элементы, позволяет получить различные законы регулирования (ПИ, ПИД), а также динамические связи между автоматическими регуляторами для улучшения качества процессов регулирования той системы, которая в переходных режимах получает сигнал динамической связи.
|
|