自動控制原理(1)-典型環節的傳遞函數

構成線性定常控制系統的七個環節：比例環節，微分環節，一階微分環節，二階微分環節，積分環節，慣性環節，振盪環節

1.比例環節

• K爲比例係數
• 比例環節又稱無慣性環節或放大環節
• 比例環節既無零點，又無極點
• 性質：比例環節輸出與輸入成正比，不失真也不滯後
• 實例：理想的槓桿、放大器、測速發電機、電位器等

2.慣性環節

T爲時間常數

• K爲放大係數（比例係數）
• 慣性環節無零點
• 性質：當系統輸入時單位階躍信號時系統輸出按單調指數規律上升

3.積分環節

• T爲積分時間常數
• 積分環節無零點
• 當輸入是單位階躍信號時，積分環節的輸出以固定斜率$\frac{1}{T}$單調上升

4.微分環節

• 微分環節的輸出與輸入的一階導數成正比，因此微分環節能預示輸入信號的變化趨勢，常用來改善控制系統的動態性能

5.振盪環節

• ωn爲無阻尼自然振盪頻率
• ζ爲阻尼比

6.一階微分環節

• $\tau$爲時間常數
• 比例微分環節可以抑制震盪，提高控制系統的穩定性，改善系統的動態性能

7.二階微分環節

• $\tau$爲時間常數
• ζ爲阻尼比
• 二階微分環節沒有極點，有2個零點
• 實際中也不存在真正的二階微分環節