Типовые динамические звенья и их характеристики.
В структурных схемах изображается, как правило, элементарные или типовые звенья. Элементарные – это звенья, которые показывают такой алгоритм преобразования сигналов, который нельзя заменить более простым. Такие звенья имеют не выше чем второй порядок и их делят на следующие группы:
1) инерционные и безинерционные
2) алгебраические и трансцендентные (неалгебраические)
3) минимальнофазовые и неминимальнофазовые
Безинерционные звенья:
1) Пропорциональные (идеально усилительное) звенья. Передаточная функция такого звена:
, где k – коэффициент передачи или усиления. Импульсная и переходная характеристики представляют собой усиленные в k-раз единичный ступенчатый сигнал или дельта-функция.
2) Дифференциальное звено. Описывается: 
; передаточная функция 
3) Интегрирующее звено (безинерционные). Описывается двумя уравнениями: 
- упрощена (начальные условия). Интегрирующее звено зависит от начальных условий.
h(t)
t
Передаточная функция 
4) Инерционные звенья:
Апериодическое звено первого порядка: 
- периодическая функция. T – постоянная времени, характеризует инерционность устройства, описываемая как апериодическое звено. Чем больше T, тем больше длительность переходного процесса.
Для дифференцирующего звена W(s) = ks
ФЧХ
ЛАЧХ
Интегрирующее звено
ФЧХ
ω
φ(ω)
ЛАЧХ
L(ω)
Ω
1) АФЧХ
U(ω)
ω=0
v(ω)
ω
2) АЧХ
A(ω)
k
ω
3) ФЧХ
(частота сопряжения)
ω
φ(ω)
4) ЛАЧХ
Т.к. частоты, на которых работает устройство могут быть очень велики, то во втором вычитаемом влияние единицы велико и можно воспользоваться упрощенным уравнением:
Такое уравнение позволяет воспользоваться ассимптотичесим ЛАЧХ.
Ассимтотическая ЛАЧХ:
L(ω)
3Дб – ошибка
20lg k
При анализе САУ такой ошибкой (3Дб) пренебрегают (т.е. в 30 раз)
Таким звеном описываются фильтры низких частот (звенья, которые эффективно отрабатывают низкие сигналы), RC цепочки, нагревательные объекты (теплообогреватели), двигатели.