Ajakarakteristikud.

Kasutatakse automaatikas sellepärast, et neid saab kergesti üles võtta ja määrata kõik vajalikud staatilised ja dünaamilised parameetrid. AK näitab, kuidas muutub väljundsignaal ajavältel sisendsignaali muutumise korral. Neid karakteristikuid võib määrata lihtsalt ja selleks on vaja sisendisse anda muutuv signaal. Praktikas kasutatakse kahte standardset sisendsignaali:

3. Ühikhüpe – sellele vastab siirdekarakteristik

4. Impulsssignaal – sel juhul ei anta sisendisse mitte hüpe vaid impulss. Sellele vastavat väljundsignaali muutumist ajas nim. impulsskarakteristikuks.

Sageduskarakteristik.

Väga laialdaselt kasutatakse tehnikavaldkonnas. Süsteemide analüüsimiseks, sünteesimiseks ja arvutamiseks. Praktikas on teda lihtne üles võtta, selleks antakse sisendisse sinusoidaalne signaal mille sagedust saab muuta. Kui sisendsignaali muutub, siis sellest muutuvad väljundsignaali parameetrid, kui sagedus suureneb, siis väljundsignaali amplituud väheneb ja faasinihkenurk sisend ja väljund signaali vahel suureneb.

SG - sisendsignaali generaator Xsm – sisend signaali amplituud

AM – amplituudi mõõtja Xvm – väljund signaali amplituud

FM – faasimõõtja  - faasinihkenurk Xs ja Xv vahel

Sagedusfunktsioon:

Sinusoidaalsed suurused on vektor suurused ja kahe vektori Xv ja Xs suhe on ka vektor st. sagedusfunktsioon on vektoriaalne suurus. Selle saab määrata tema pikkusega ehk mooduliga ja nurgaga. Sagedusfunktsiooni moodul sõltub sagedusest ja seda sõltuvust nim. amplituudsagedus karakteristikuks

[ |w|=F()].Sagedusfunktsiooni argument sõltub sagedusest ka seda nim. faasikarakteristikuks =f() –FSK.

Sageduskarakteristiku konstrueerimine

Neid saab konstrueerida sagedus funktsiooni järgi. Sagedusfunktsiooni võib leida ülekande funktsiooni järgi.

Leiame : lugeja jaoks tan1=0/K=0; 1=0

nimetaja jaoks tan2=T/1; 2=arctan T

=1-2= -arctan T - FSK

Logaritmilised sageduskarakteristikud.

Nendel on teljed logaritmilises mastaabis. See võimaldab karakteristikuid kokku suruda ja nende konstrueerimine tunduvalt lihtsustub. Sagedusteljel sageduse ühikuks on dekaad. See on sagedusriba, mille ulatuses sagedus muutub 10 kordselt.

Amplituuditeljel ühikuks on detsibell. Detsibell on 1/10 bellist, bell on kümnend lg väljund ja sisend võimsuste suhtest.

Logaritmiliste karakteristikute konstrueerimine.

Kirjutame sagedusfunktsiooni:

Tüüplülid

Iga automaatika süsteem koosneb erinevatest elementidest. Nad omavad erinevaid konstruktsioone, tööpõhimõtteid, võivad olla mehaanilised, elektrilised, pneumaatilised, hüdraulilised ja kombineeritud elemendid.

Automaatika süsteemide arvutamiseks kasutatakse üldmetoodikat sõltumata sellest, mis elemendid kuuluvad süsteemi. Selleks on vaja need elemendid kuidagi klassifitseerida. Leida selliseid karakteristikuid ja parameetreid, mis on üldised kõikide elementide jaoks sõltumata nende liigist.

Klassifitseerimise aluseks on võetud elementide dünaamilised omadused, mis iseloomustaks siirde karakteristikuga ja selle järgi automaatika elemendid on jaotatud 6 tüübiks, ja kõik elemendid, mis omavad samu dünaamilisi omadusi kuuluvad ühte gruppi, mida nim. tüüplüliks: 1.proportsionaalne lüli 2.inertne lüli 3.võnkelüli 4.diferentseeriv lüli

5.integreeriv lüli 6.viitelüli .

Proportsionaalne lüli.

Siia kuuluvad sellised elemendid, milledel väljund signaal igas ajahetkel on võrdeline sisendsignaaliga s.t väljundsignaal kordab sisendsignaali muutusi, ainult tema amplituudi suurus on suurem või väiksem ja see sõltub ülekande tegurist K.

Inertne lüli.

Siia kuuluvad need elemendid, milledel väljundsignaal jääb maha sisendsignaali muutusest. Nende elementide kooseisus on alati mahtuvus, mille täitmiseks ainega võtab aega ja sellest tekib inertsus. Mida suurem mahtuvus seda suurem inertsus.

Võnkelüli

Siia kuuluvad sellised elemendid, milledel väljundis võivad tekkida võnked. Nendes elementides on 2 mahtuvust, nende vahel toimub aine või energia vahetus, mille tõttu võivad tekkida võnked.

Diferentseeriv lüli.

Siia kuuluvad sellised elemendid milledel väljundsignaal on võrdeline sisendsignaali tuletisega.

Td – dif. lüli ajakonstant

Integreeriv lüli.

Siia kuuluvad elemendid, millel väljundsignaali muutumise kiirus (väljundsignaali tuletis) on võrdeline sisendsignaali suurusega.

Viitelüli.

Siia kuuluvad sellised elemendid millel väljund signaal kordab viitega sisendsignaali muutusi:

Reguleerimisobjektid.

Objekt on seade, kus reguleeritakse mingi parameeter. Neid seadmeid on väga palju. Vaatamata nende erinevustele neil võib leida ühiseid parameetreid ja karakteristikuid. Ja dünaamiliste parameetrite järgi objekti võib ette kujutada mingi tüüplülina.

Omadused:

1) Objekti mahtuvus iseloomustab objekti võimet koguda ainet või energiat. Mahtuvuse suurusest sõltub objekti inertsus. Mida suurem mahtuvus seda suurem inertsus. Mahtuvusest sõltub ka regulaatori parameetrite muutumise kiirus.

2) Isereguleerumine

Objekt omab sellise omaduse kui peale tema tasakaalu oleku rikkumist ta ise ilma regulaatoritta saavutab uue tasakaalu oleku.

Siirde karakteristiku järgi on näha, et selline objekt on sarnane inertse lüliga ja automaatika struktuurskeemis sellist objekti saab asendada inertse lüliga.

Isereguleerimiseta objekt.

See ei taasta oma tasakaaluolekut peale selle riknemist.

Siit on näha, et selline objekt on integreeriv lüli. Seda saab skeemi asendada integreeriva lüliga.

3) Objekti ajakonstant

Määrab objekti inertsuse. Isereguleerimisega objektide jaoks määratakse aega mille vältel reguleeritav parameeter saaks püsiväärtuse kui ta muutuks lineaarseks. Isereguleerimiseta objektidel ajakonstant T_o määratakse ajaga mille vältel reguleeritav parameeter saavutab Δμ väärtuse.

4) Viiteaeg - see on aeg mille vältel objektil reguleeritava parameetri muutumine puudub. See võib olla tingitud sellest, et aine või energia ülekandmiseks või transportimiseks on vaja mingit aega ja sellest tekib transport viiteaeg (T_t). Samuti võib see viide olla kutsutud esile selle objekti inertsusega mis sõltub mahtuvusest. (T_c). Ning täielik viiteaeg.

5) Objekti ülekandetegur

K₀ võib määrata ka siirde karakteristiku järgi