3.3. Разновидность типовых звеньев сар.

Типовым динамическим звеном САР является составная часть системы, которая описывается дифференциальным уравнением не выше второго порядка. Звено, как правило, имеет один вход и один выход. По динамическим свойствам типовые звенья делятся на следующие разновидности: позиционные, дифференцирующие и интегрирующие. Позиционными звеньями являются такие звенья, у которых в установившемся режиме наблюдается линейная зависимость между входными и выходными сигналами. При постоянном уровне входного сигнала сигнал на выходе также стремится к постоянному значению.

Дифференцирующими являются такие звенья, у которых в установившемся режиме выходной сигнал пропорционален производной по времени от входного сигнала.

Интегрирующими являются такие звенья, у которых выходной сигнал пропорционален интегралу по времени от входного сигнала.

Звено считается заданным и определенным, если известна его передаточная функция или дифференциальное уравнение. Кроме того, звенья имеют временные и частотные характеристики.

Передаточную функцию любой САР в общем случае можно представить как произведение передаточных функций следующего вида:

где K, n, T, ,  - постоянные величины, причём

K>0, n>0, T>0, 0<<1, >0

Эти передаточные функции определяют типовые динамические звенья. Передаточные функции и временные характеристики типовых звеньев приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2.

Временные характеристики типовых звеньев

Тип звена	Передаточные функции	Временные функции
Позиционные звенья
Усилительное	W=K	h(t)=K1(t) (t)=K(t)
Апериодическое 1-го порядка
Апериодическое 2-го порядка Т1 2Т2	,
Колебательное 0<<1
Консервативное

Тип звена	Передаточные функции	Временные функции
Интегрирующие звенья
Интегрирующее идеальное		h(t)=kt (t)=k1(t)
Интегрирующее инерционное
Изодромное 1-го порядка
Изодромное 2-го порядка
Дифференцирующие звенья
Идеальное дифференциру-ющее	W=KS
Дифференциру-ющее инерционное
Форсирующее 1-го порядка

Частотные характеристики типовых звеньев приведены в таблице 3.3

Таблица 3.3

Частотные характеристики звеньев.

Частотная передаточная функция	Амплитудная M() и фазовая () характеристики	Амплитудно-фазовая частотная характеристика
W(j)=K	M()=0 ()=0
Частотная передаточная функция	Амплитудная M() и фазовая () характеристики	Амплитудно-фазовая частотная характеристика
Частотная передаточная функция	Амплитудная M() и фазовая () характеристики	Амплитудно-фазовая частотная характеристика
Частотная передаточная функция	Амплитудная M() и фазовая () характеристики	Амплитудно-фазовая частотная характеристика

В табл. 3.2 и 3.3 указаны лишь характеристики основных типовых звеньев. Кроме того существуют интегро-дифференцирующие звенья и неминимально-фазовые звенья. Интегро-дифференцирующие звенья имеют передаточные функции вида:

Где k-постоянный коэффициент

R(S) и Q(S)- полиномы от S первого или второго порядков.

К неминимально-фазовым звеньям относятся неустойчивые звенья, передаточные функции которые имеют хотя 6ы один положительный полюс. Неминимально-фазовыми являются также звенья, которые имеют бесконечное число полюсов в левой части комплексной плоскости. Эти звенья известны под названием звенья чистого запаздывания.