3.4 Типові ланки сак і їхні характеристики
Функціональні елементи в автоматичних системах можуть мати всіляке конструктивне виконання і всілякі принципи дії. Але спільність математичних виразів, що зв'язують вхідні й вихідні величини цих елементів, дозволяє виділити обмежене число так званих типових алгоритмічних ланок, під якими розуміється штучно виділена частина САК, що відповідає деякому елементарному математичному алгоритму.
Класифікацію типових ланок зручно здійснити, розглядаючи різні частки форми диференціального рівняння другого порядку.
(3.24)
У табл. 3.3 наведено значення коефіцієнтів рівняння (3.24) і назви для ланок, реалізація яких має фізичний сенс.
Таблиця 3.3
Значення коефіцієнтів рівняння типових ланок
Відзначимо ряд загальних особливостей.
Ланки, в яких коефіцієнти a2 ≠ 0 і b1 ≠ 0 , мають однозначний зв'язок між входом і виходом у статичному режимі. Тому до їхніх назв часто додають слова статичне або позиційне. До таких ланок відносять ланки № 1, 3, 4, 6, 8 і 9. Ланки № 2, 5, 7 називають астатичними.
Ланки, в яких a2 ¹ 0 і a1 ¹0 або a0 ¹0 (№ 4, 6, 9), мають інерційність.
У ланок № 1, 2 і 3 тільки два коефіцієнти не дорівнюють нулю. Вони є найпростішими або елементарними. Всі інші ланки можуть бути утворені з елементарних шляхом комбінування.
На практиці найбільш часто зустрічаються наступні шість типових ланок:
-
пропорційна;
-
інтегруюча;
-
диференцююча;
-
аперіодична 1-го порядку;
-
форсуюча;
-
коливальна.
Крім цього до основних типових ланок також відносять особливу ланку
- запізнювання.
Знання властивостей перерахованих ланок істотно полегшує аналіз САУ, тому що будь-який елемент системи і вся система в цілому можуть бути представлені у вигляді одного або з'єднання декількох типових ланок. Розглянемо властивості перерахованих ланок у наступній послідовності:
-
рівняння ланки;
-
передаточна функція;
-
частотні характеристики - АФЧХ, ЛАЧХ, ЛФЧХ ;
-
часові характеристики - h(t) і w(t) .
- 6.050701 «Електротехніка та електротехнології»)
- 1. Структура та елементи систем автоматичного керування
- 1.1. Сутність та структура сак
- 1.1.1. Сутність автоматичного керування
- 1.1.2. Основні поняття автоматичного керування
- 1.1.3. Історія розвитку теорії автоматичного керування
- 1.1.4. Приклади системи автоматичного керування
- 1.1.5. Область застосування систем автоматичного керування
- 1.2. Класифікація та основні принципи побудови сак
- 1.2.1. Класифікація сак
- 1.2.2. Основні принципи побудови систем автоматичного керування
- 1.2.3. Основні види автоматичного керування
- 1.3. Елементи сак
- 1.3.1. Датчики
- 1.3.1.1. Загальні відомості про датчики
- 1.3.1.2 Способи отримання вимірювальних сигналів і типів датчиків для різних величин
- 1.3.1.3 Класифікація датчиків
- 1.3.1.3.1 Електричні датчики
- 1.3.1.3.2 Датчики-модулятори
- 1.3.1.4 Фоторезистори
- 1.3.1.5 Датчики струму
- 1.3.1.6 Датчики напруги
- 1.3.2 Пристрої, що задають
- 1.3.3 Порівнювальні елементи
- 1.3.4 Елементи, що підсилюють
- 2 Параметри й режими сак
- 2.1 Властивості сак
- 2.1.1 Принципи керування
- 2.1.2 Види зворотного зв’язку
- 2.1.3 Способи корекції сак
- 2.1.3.1 Застосування принципу зворотного зв'язку
- 2.1.3.2 Застосування принципу компенсації
- 2.2 Моделювання процесів в сак
- 2.2.1. Математичний опис елементів у змінних вхід – вихід
- 2.1.1.1 Стандартна форма запису диференціальних рівнянь сак
- 2.1.1.2 Операційний метод опису лінійних сак
- 2.1.1.2.1 Основні властивості перетворення Лапласа
- 2.1.1.2.2 Властивості й особливості передаточної функції
- 2.1.1.3 Лінеаризація рівнянь сак
- 2.2 Математичний опис сак у змінних стану
- 2.2.1 Стандартна форма запису рівнянь стану
- 2.3 Структурні схеми сак
- 2.3.1 Позначення у структурних схемах
- 2.3.2 Передаточні функції типових з'єднань ланок
- 2.3.3 Додаткові правила перетворення структурних схем
- 2.3.4 Визначення передатних функцій замкнутої сак за її структурною схемою
- Розділ 3 характеристики сак
- 3.1 Часові характеристики
- 3.2 Частотні характеристики
- 3.2.1 Логарифмічні частотні характеристики
- 3.3 Співвідношення взаємозв'язку характеристик сак між собою і передаточною функцією
- 3.4 Типові ланки сак і їхні характеристики
- 3.4.1 Пропорційна ланка
- 3.4.2 Інтегруюча ланка
- 3.4.3 Диференціюча ланка
- 3.4.4 Аперіодична ланка першого порядку
- 3.4.5 Форсуюча ланка
- 3.4.6 Коливальна ланка
- 3.4.7 Ланка запізнення
- 3.6 Якість і точність сак
- 4. Параметри та характеристики систем автоматичного керування освітленням
- 4.1 Системи автоматичного керування освітленням
- 4.1.1 Структура та функції локальних систем автоматичного керування освітленням
- 4.1.2 Структура та функції інтегрованих систем автоматичного керування освітленням
- 4.1.3 Структура та функції систем автоматичного керування зовнішнім освітленням
- Джерела
- «Теорія автоматичного керування»
- 6.050701 «Електротехніка та електротехнології»)