锡城筱凯
锡城筱凯

自动控制原理(1)-典型环节的传递函数

构成线性定常控制系统的七个环节：比例环节，微分环节，一阶微分环节，二阶微分环节，积分环节，惯性环节，振荡环节

1.比例环节

在这里插入图片描述
自动控制原理(1)-典型环节的传递函数_第1张图片

  • K为比例系数
  • 比例环节又称无惯性环节或放大环节
  • 比例环节既无零点，又无极点
  • 性质：比例环节输出与输入成正比，不失真也不滞后
  • 实例：理想的杠杆、放大器、测速发电机、电位器等

2.惯性环节

在这里插入图片描述在这里插入图片描述T为时间常数

  • K为放大系数（比例系数）
  • 惯性环节无零点
  • 性质：当系统输入时单位阶跃信号时系统输出按单调指数规律上升

3.积分环节

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  • T为积分时间常数
  • 积分环节无零点
  • 当输入是单位阶跃信号时，积分环节的输出以固定斜率 1 T \frac{1}{T} T1​单调上升

4.微分环节

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自动控制原理(1)-典型环节的传递函数_第2张图片

  • 微分环节的输出与输入的一阶导数成正比，因此微分环节能预示输入信号的变化趋势，常用来改善控制系统的动态性能

5.振荡环节

在这里插入图片描述在这里插入图片描述

  • ωn为无阻尼自然振荡频率
  • ζ为阻尼比

6.一阶微分环节

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  • τ \tau τ为时间常数
  • 比例微分环节可以抑制震荡，提高控制系统的稳定性，改善系统的动态性能

7.二阶微分环节

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  • τ \tau τ为时间常数
  • ζ为阻尼比
  • 二阶微分环节没有极点，有2个零点
  • 实际中也不存在真正的二阶微分环节

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