|
Рисунок 1
Переходный процесс характеризует динамические свойства системы и ее поведение. Поскольку входные воздействия могут изменяться во времени, то и переходные характеристики будут каждый раз разные. Для простоты анализа систем входные воздействия X(t) приводят к одному из типовых видов, представленных на рис2:
Рисунок 2 - Виды входных воздействий
Выходные функции этих воздействий (реакции объекта) У(t) будут различными, их вид будет похож на соответствующий Х (t). Сам объект регулирования так же обладает набором из ряда похожих функций. В идеальном случае нужна такая модель регулятора после его настройки чтобы он походил на объект со всеми функциями внутренних и внешних входных воздействий.
Типовые звенья систем регулирования Звено системы регулирования – это элемент, обладающий определенными свойствами в динамическом отношении. Звенья систем регулирования могут иметь разную физическую основу(электрические, пневматические, механические и др. звенья), но относится к одной группе. Соотношение входных и выходных сигналов в звеньях одной группы описываются одинаковыми передаточными функциями.
Простейшие типовые звенья, приведены на рис.3 (на рисунке представлены переходные характеристики и передаточные функции):
· усилительное,
· интегрирующее идеальное, интегрирующее реальное с запаздыванием,
· дифференцирующее (идеальное, реальное),
· апериодическое инерционное,
· колебательное
Рисунок 3 - Переходные характеристики и передаточные функции типовых звеньев 
Пояснения к рисунку:
а) Усилительное звено, пропорциональное звено усиливает входной сигнал в К раз. Уравнение звена у = К*х, передаточная функция (где - К коэффициент усиления). Пример усилительного звена - механические передачи, датчики. Усилительное звено является безинерционным звеном.
б) Идеальное интегрирующее звено имеет выходную величину пропорциональную интегралу входной величины. При подаче сигнала на вход звена выходной сигнал постоянно возрастает. Идеальное интегрирующее звено является астатическим, т.к. не имеет установившегося режима.
в) Реальное интегрирующее звено имеет передаточную функцию представленную на рисунке 1-в. Реальное интегрирующее звено является звеном с запаздыванием. Переходная характеристика в отличие от идеального звена является кривой. Примеры интегрирующего звена: емкость, наполняемая водой.
г) Идеальные дифференцирующие звенья физически не реализуемы. Реальные
дифференцирующие звенья представляют собой дифференцирующие звенья большинства объектов.
д) Апериодическое (инерционное) звено первого порядка представлено на рис.3 Большинство тепловых обьектов являются апериодическими звеньями. Например, при подаче на вход электрической печи напряжения ее температура будет изменяться по аналогичному закону.
е) Колебательное звено представлено на рис.3 При подаче на вход ступенчатого воздействия амплитудой х0 переходная кривая будет иметь один из двух видов: апериодический (при Т1 ≥ 2Т2) или колебательный (при Т1<2Т2).
ж) Запаздывающее звено (на рис.3 совмещено с пояснением (в)). Выходная величина Y повторяет входную величину X с некоторым запаздыванием 
.
Например, ленточный транспортер, конвейер.