Пропорциональное

(безынерционное, усилительное) звено

У него выходная величина у пропорциональна входной величине х. Поэтому ее уравнение имеет вид:

(2.22)

где k – коэффициент усиления, передачи или пропорциональности.

Примером такого звена являются усилитель, рычаг, редуктор. Передача сигнала в этих звеньях производится мгновенно, без инерции. Поэтому такое звено называют еще безинерционным, иногда усилительным. Передаточная функция этого звена:

,

(2.23)

а переходная характеристика:

.

(2.24)

Рисунок 2.4 – Единичное ступенчатое воздействие

Для определения переходной характеристики надо договориться о том, какое типовое воздействие подается на вход звена. Обычно в качестве такого типового воздействия принимают единичное ступенчатое (рис. 2.4), для которого (см. таблицу 2.1 преобразований Лапласа). Поэтому

,

(2.25)

а переходная характеристика имеет вид, представленный на рис. 2.5. Как видно, усилительное звено не искажает выходную величину и изменяет ее в k раз.

Рисунок 2.5 – Переходная характеристика

безынерционного звена

2.2.2 Дифференцирующее звено

У такого звена выходная величина пропорциональна производной от входной, т.е.

.

(2.26)

Примерами такого звена являются идеальный трансформатор, конденсатор, индуктивность, электрический тахометр.

Передаточная функция звена:

,

(2.27)

а переходная характеристика:

,

(2.28)

график которой имеет вид, представленный на рис. 2.6. Иными словами, эта характеристика представляет собой мгновенный бесконечно большой импульс.

Рисунок 2.6 – Переходная характеристика

дифференцирующего звена