Разделение САУ на типовые звенья

Как указывалось выше, САУ могут быть расчленены на от­дельные составляющие их элементы различными способами. Расчлене­ние может производиться по их назначению, по функциональным призна­кам, по конструктивному оформлению и т. д.

Но при исследовании устойчивости и качества САР расчленение их на элементы по функциональному или конструктивному признакам оказыва­ется бесполезным. При таких исследованиях целесообразнее различать элементы по их динамическим свойствам, по их реакции на типовые воз­мущения (например, ступенчатую единичную функцию). Оказывается, что разные элементы, имеющие различные принципы действия и конструк­тивное оформление, описываются одинаковыми дифференциальными уравнениями, а поэтому обладают одинаковыми динамическими свойст­вами и одинаково ведут себя в переходных процессах.

Элемент, рассматриваемый с точки зрения его динамических свойств, называется звеном. Как указывалось ранее, каждое динами­ческое звено представляет собой звено направленного действия. Это значит, что преобразование одних физических величин в другие в нем происходит в одном направлении (например, от входа к выходу). Преобразуемая физическая величина, поступающая на вход динами­ческого звена, называется входной (х_вх), а преобразованная величина, получаемая на выходе звена, - выходной.

Любая линейная САР с сосредоточенными параметрами может быть расчленена на такие элементарные звенья. Эти элементарные звенья описываются обычно обыкновенными дифференциальными уравнениями, каждое из которых имеет порядок не выше второго.

При таком рассмотрении САУ всё разнообразие существующих ли­нейных элементов можно характеризовать небольшим числом типовых звеньев или их комбинаций.

Различают следующие типовые звенья:

1) безынерционное (усилительное);

2) инерционное (апериодическое);

3) колебательное;

4) интегрирующее;

5) дифференцирующее;

6) запаздывающее.