Двухпозиционное реле

Широко распространены элементы, описываемые релейной функцией. Релейной является нелинейная функция, представляющая собой такую зависимость, при которой непрерывному изменению входного сигнала соответствует скачкообразное изменение выходного, происходящее при определенных значениях входного.

Характеристика идеального реле приведена на рис. 1.6, а. Связь между входом и выходом описывается выражением

Для идеального реле

Можно также записать

y = c × sgn x.

а)

б)

Рис. 1.6. Характеристика идеального (а) и реального (б) двухпозиционного реле

Реальное двухпозиционное реле имеет характеристику с зоной неоднозначности (рис. 1.6, б) и описывается выражением

Другие нелинейности и их характеристики можно найти в литературе [2 ‑ 4].

С учетом реальных характеристик элементов систем управления структура последних существенно усложняется. Например, в следящих системах с электроприводом обычно имеется редуктор с зубчатой передачей. В комбинации электродвигатель-редуктор наблюдаются нелинейные явления: насыщение в магнитной системе двигателя, нелинейное трение и люфт в механической передаче и др.

Структурная схема системы двигатель-редуктор с учетом инерционности двигателя, насыщения его магнитной системы, нелинейного трения и люфта приведена на рис. 1.7.

Рис. 1.7. Структурная схема системы двигатель-редуктор:

u_y – напряжение управления; u_п – напряжение на якоре двигателя; w и j – круговая частота и угол поворота вала двигателя соответственно; y– угол поворота выходного
вала редуктора

Эта схема является типичной для различных исполнительных устройств и используется при расчете автоматических систем.