Интегрирующее звено

Интегрирующее звено, называемое также нейтральным или астатическим, описывается дифференциальным уравнением вида:

или (1-38)

Следовательно, скорость изменения выхода интегрирующего звена пропорциональна входу или, что тоже самое, выходная величина интегрирующего звена пропорциональна интегралу от входной величины.

Коэффициент пропорциональности (передачи) интегрирующего звена – k численно равен скорости изменения выходной величины звена при изменении входной величины на единицу ее измерения.

Передаточная функция интегрирующего звена, получаемая из дифференциального уравнения в результате подстановки в последнее символа дифференцирования , имеет вид:

. (1-39)

Тогда комплексно-частотная характеристика запишется следующим образом:

(1-40)

Как следует из последнего выражения, интегрирующее звено на всех частотах создает отставание по фазе выходных гармонических колебаний на 90⁰ (рис. 1 – 21).

Переходная характеристика интегрирующего звена определяется по выражению:

(1-41)

Таким образом, выходная величина интегрирующего звена (рис. 1 – 22) растет пропорционально времени с углом наклона к оси времени, тангенс которого равен: tga=kx, т.е. определяется величиной коэффициента передачи и величиной входного сигнала.

В качестве примера интегрирующего звена могут служить бачок, заполняемый водой, слив из которого осуществляется насосом (рис. 1 – 23б); гидравлический сервомотор (рис. 1 – 23а), поршень которого перемещается до упора при малейшем небалансе давлении Р₁ и Р₂ и т.д.