Краткие теоретические сведения

Простейшие звенья:

- пропорциональное, передаточная функция ;

- интегрирующее, передаточная функция ;

- дифференцирующее, передаточная функция .

Звенья первого порядка – такие, которые описываются дифференциальным уравнением первого порядка:

- инерционное, передаточная функция ;

- инерционно-дифференцирующее, (реальное дифференцирующее), передаточная функция ;

- инерционно-форсирующее, передаточная функция ;

Звенья второго порядка:

- колебательное, передаточная функция ;

- апериодическое, передаточная функция .

Звено запаздывания:

- передаточная функция .

Стенд для исследования характеристики звеньев – рис. 1.

При удалении (замене) какого-либо блока в ПК «МВТУ» автоматически удаляются все связи, подключенные к его входу и выходу. Для сохранения линий связи по обе стороны от исследуемого блока (на рис. 1 это интегратор, отмеченный точками) поставлены пропорциональные блоки с коэффициентом усиления k=1.

Рис. 1

Таким образом, при смене исследуемого блока (звена) удалятся только его связи с пропорциональными звеньями. Остальные линии связи сохранятся.

Кроме того, стенд имеет вход и выход гармонического сигнала для частотного анализа.

Блоки с обозначением Y1 (с подписью «Вход») и Y2 (с подписью «Выход») – это блоки «В память» из закладки «Субструктуры». Именно эти блоки используются при частотном анализе.

Контрольные вопросы

1 Что такое ступенчатая единичная функция 1₀ (t) (функция включения, функция Хевисайда)?

2 Что такое переходная функция линейного звена?

3 Что такое передаточная функция линейного звена?

4 Записать выражения для передаточной и переходной функций пропорционального звена и интегратора, назвать их параметры и указать как эти параметры связаны с переходными характеристиками звеньев.

5 Записать выражения для передаточной и переходной функций апериодического звена, назвать его параметры и указать, как они связаны с переходной характеристикой апериодического звена.

6 Записать выражения для передаточной и переходной функций колебательного звена, назвать его параметры и указать, как они связаны с переходной характеристикой колебательного звена.

7 Записать выражения для передаточной и переходной функций звена запаздывания, назвать его параметры и указать, как они связаны с переходной характеристикой звена запаздывания.

8 Как проявляется свойство интегратора накапливать входной сигнал?

9 Как проявляется инерционное свойство апериодического звена? Чем оно обусловлено?