Прохождение регулярных сигналов через линейное звено

Любая часть системы автоматического управления может быть рассмотрена как некоторое звено системы, преобразующее сигнал входа в сигнал выхода. Если в качестве такого звена рас­сматривается объект регулирования, то входными сигналами являются управляющие воздействия и внешние возмущения, а выходными — регулируемые величины. При рассмотрении эле­ментарной системы регулирования как звена более сложной си­стемы управления входным сигналом будет сигнал уставки, а выходным — регулируемая величина.

Если преобразование сигнала может производиться звеном только в одном направлении, то звено называется звеном на­правленного действия. Как объект управления, так и элементар­ная система регулирования являются направленными звеньями, поскольку измене­ние регулируемой величины не оказывает обратного влияния на уставку и на внеш­ние воздействия.

Рассмотрим прохождение сигнала че­рез направленное звено (рисунок 1.4.1), в котором входной сигнал x преобразуется в выходной сигнал у. При регулярных сигналах x и y являются определенными функциями времени.

Рисунок 1.4.1 – Звено направленного действия

Дифференциальное уравнение, выражающее зависимость между x и у, определяет характеристики звена. Для линейных звеньев это дифференциальное уравнение линейное, и зависи­мость между x и у может быть выражена с помощью оператор­ной функции. Так как реальные системы в действительности нелинейны, т.е. описываются нелинейными дифференциальными уравнениями, то линейное их представление возможно только при гладких нелинейностях и малых изменениях x и у.