12. Кусочно-линейные характеристики.

Эта характеристика приведена на рис. 9.18. Как видно, она состоит из ряда линейных участков, угол наклона которых различный. Этой характеристикой обычно описывают различные исполнительные механизмы, тиристорные или магнитные усилители и т.д.

Рис. 9.18

Реальные элементы систем часто имеют характеристики, являющиеся комбинацией указанных типов нелинейностей.

Если реальная нелинейная характеристика имеет один линейный участок, то соответствующая ей типовая характеристика имеет линейный участок, проходящий под наклоном . Это связанно с тем, что значение коэффициента передачи реальной нелинейной характеристики обычно относят к линейной части системы.

Все однозначные нелинейности фактически являются безынерционными, так как имеющиеся у реальных элементов постоянные времени (например, электромагнитная постоянная обмотки реле) также относят к линейным элементам нелинейных систем. Однако, несмотря на это, многозначные нелинейные характеристики (например, с гистерезисом), вносят дополнительное запаздывание, что приводит к сдвигу фазы гармонических составляющих в разложении выходного сигнала таких элементов в ряд Фурье. Поэтому нелинейные звенья с неоднозначными статическими характеристиками фактически являются динамическими нелинейными звеньями.

13.Динамическое звено технологической системы

Типы динамических звеньев. В зависимости от характера протекания переходных процессов при единичных ступенчатых воздействиях типовые динамические звенья делятся на безынерционные, апериодические, колебательные, дифференцирующие, интегрирующие, запаздывающие.

Частотная характеристика представляет реакцию динамического звена на входное гармоническое воздействие. Каждое типовое динамическое звено может рассматриваться как устройство с присущей ему определенной частотной характеристикой, отображающей особенности его динамических свойств. Частотная характеристика может быть представлена как зависимость фазы и относительного значения амплитуды выходного сигнала воздействия. Относительное значение амплитуды выражается отношением амплитуд выходного и входного напряжения.

Логарифмические частотные характеристики состоят из логарифмической амплитудной характеристики (ЛАХ) и логарифмической фазовой характеристики (ЛФХ). Логарифмическая амплитудная характеристика динамического звена обычно представляется в виде , ординаты которой выражаются в децибелах (дБ), и логарифмическая фазовая характеристика , ординаты которой выражаются в радианах (рад).

Импульсная характеристика представляет собой реакцию динамического звена или системы на входное импульсное воздействие

14. Зона насыщения нелинейной характеристики.

Характеристика, показанная на рис. 10.1, г, имеет линейные зоны (OA, OA') и участки насыщения (АВ, А"В")- Она свойствен­на устройствам с ограниченным изменением выходной координа­ты.

Характеристика, представленная на рис. 10.1, д, помимо линейной зоны и участка насыщения, имеет зону нечувстви­тельности (Оа_г). Такими характеристиками обладают системы с трением в исполнительном элементе.

Характеристика, приведенная на рис. 10.1, е, имеет участок насыщения и отличается наличием зоны неоднозначности. Часто такие характеристики называют гистерезисными и типа люфт. К гистерезисным относится и характеристика, изображенная на рис. 10.1, б. Подобными характеристиками обладают устройства, имеющие зазор, трение и ограничение изменения выходной коор­динаты.

Характеристика, показанная на рис. 10.1, ж, называется ре­лейной. Она имеет участок насыщения и свойственна идеальным двухпозиционным реле, серводвигателям с постоянной скоростью и т.д.

Характеристика, показанная на рис.10.1, з, отличается от предыдущей наличием зоны нечувствительности и свойственна трехпозиционным реле с порогом срабатывания, серводвигателям с постоянной скоростью, имеющим межконтактное расстояние, а также другим устройствам, обладающим свойством «перекры­тия».

Характеристика, изображенная на рис. 10.1, и, также отно­сится к группе релейных и имеет зону неоднозначности и участки насыщения. Такими характеристиками обладают элементы, имеющие зазор (люфт), сухое трение, гистерезис и т.п. Типичным элементом является двухпозиционное реле с гистерезисом.

Характеристика, приведенная на рис.10.1, в, свойственна трехпозиционному реле с гистерезисом. При переключении кон­тактов в одном и другом направлении в соответствии со значени­ем входной величины характеристики приобретают неоднознач­ность.