Безынерционное звено

Безынерционным или усилительным звеном называют звено, в котором выходная величина воспроизводит без искажений и запаздываний входную величину.

Связь между выходом и входом звена определяется алгебраическим уравнением вида

,

где k – коэффициент пропорциональности, называемый обычно коэффициентом передачи (усиления) звена.

Коэффициент k может иметь любое действительное значение, как положительное, так и отрицательное. В литературе встречаются и другие названия безынерционного звена: пропорциональное, усилительное, идеальное и др.

Примером безынерционного звена может служить: безынерционный электронный или полупроводниковый усилитель, потенциометр, используемый в качестве делителя напряжения, механическое сочленение валов электрических машин и т. д.

При подаче на вход такого звена ступенчатого воздействия, соответствующее ему значение выходной величины устанавливается мгновенно.

Так как выходная величина такого звена копирует изменение входной величины без всякого запаздывания или искажения, то в усилительном звене отсутствуют переходные процессы.

Передаточная функция безынерционного звена

На структурных схемах пропорциональное (безынерционное) звено изображается:

Уравнение амплитудно-фазовой характеристики в соответствии с передаточной функцией будет:

АФХ, построенная в комплексной плоскости, будет определятся точкой на вещественной оси, отстоящей от начала координат на расстоянии k.

Уравнения вещественной и мнимой частотных характеристик будут:

где – вещественная часть АФХ;

– мнимая часть АФХ.

Амплитудная частотная характеристика:

Логарифмическая амплитудная частотная характеристика (ЛАЧХ)

.

Так как величина от частоты не зависит, ЛАЧХ безынерционного звена будет представлять прямую, параллельную оси абсцисс.

Логарифмическая фазовая частотная характеристика (ЛФЧХ)