НАЛАДКА ПРИБОРОВ И СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ

Интегрирующее звено

Интегрирующим звеном называется типовое элементарное звено, у которого скорость изменеиия выходной величины пропорциональна изменению входной. Примером интегрирующего звена может быть гидравлическое рас­пределительное устройство с поршнем (принцип действия см. § 8). Мри нанесении возмущения поршень (рис. 21, д) перемещается с постоянной h(t) скоростью, зависящей от проходных се­чений, подачи, слива и давления масла на поршень. Скорость поршня постоян­ная, поэтому график временной харак­теристики имеет вид прямой, проведен - ^ пой из начала координат (рис. 21, а) под углом а, который полностью оп­ределяет характеристику, т. е. доста­точно знать угол наклона временной характеристики, чтобы ее построить.

Тангенс угла наклона временной ха­рактеристики tga называется коэффи­циентом пропорциональности интегри­рующего звена и обозначается в.

Коэффициент пропорциональности интегрирующего звена фактически яв­ляется скоростью изменения выходной иеличины. Очевидно, что в рассмотрен­ном примере скорость изменения выход­ной величины зависит от перепада дав­лений Ар = Pi — Р2 (рис. 21, д). Чем больше А р, тем больше скорость пере­мещения поршня. Изменяя проходное течение на сливе масла вентилем В, можно изменить расход масла и давле­ние р2, а значит, и скорость перемеще­ния поршня. При различных положени­ях вентиля коэффициент пропорцио­нальности е будет принимать различные аиачения, т. е. скорость изменения Выходной величины "будет пропорцио - ппльна входному возмущению. Аналогичные рассмотренному при - Рис. 21. Интегрирующее звено: меру устройства применяют в качестве исполнительных механизмов систем ре­ гулирования. Следует обратить внимание на то, что поршень мо­жет быть остановлен в любом положении, для чего достаточно пере­крыть проходные сечения распределительного устройства.

ФЧХ интегрирующего звена (рис. 21, б) обладает особенностью — сдвиг по фазе при любых частотах равен 90® или четверти периода 1/4 Т. Чтобы в этом убедиться, пользуясь принципом наложения, строят графически реакцию звена на периодическое прямоугольное возмущение. Последовательность построения аналогична построению рис. 13, но, поскольку здесь суммируются ординаты прямых, построе­ние упрощается.

ФЧХ звена представляет собой прямую, параллельную оси частот и отстоящую от нее на величину, равную 90°.

Рассмотрим АЧХ звена (рис. 21,6) Отношение амплитуд выход­ных колебаний при нулевой частоте to0 равно бесконечности, так как временная характеристика неограниченно растет (можно условно счи­тать до бесконечности):

Л , v _ Л ПЫХ К) _ °° „

А(СОи) ~ А„ К) “ Аш К) 00 •

С увеличением частоты соЛ(о) уменьшается и, если частота стре­мится к бесконечности (ю-> оо), то А (to) стремится к нулю.

АФЧХ (рис. 21, г) представляет собой прямую, совпадающую с отрицательной полуосью /(to).