六種典型環節的傳遞函數如下:
壹、比例環節:
比例環節是壹種簡單的線性環節,其傳遞函數形式為G_p(s)=K_p,K_p表示比例增益。它根據輸入信號的大小直接輸出壹個與之成比例的輸出信號。比例環節可以用於放大或衰減輸入信號,並且不改變信號的相位。
二、積分環節:
積分環節的傳遞函數形式為G_i(s)=1/s,其中s表示復頻域變量。積分環節輸出信號的幅值與輸入信號的持續時間成正比,可以用來對輸入信號進行累加或平均處理。積分環節可以消除穩態誤差,提高系統的精度。
三、微分環節:
微分環節的傳遞函數形式為G_d(s)=s,其中s表示復頻域變量。微分環節對輸入信號的變化率進行放大,輸出信號的幅值與輸入信號的斜率成正比。微分環節可以增強系統的響應速度,但也會引入噪聲。
四、壹階慣性環節:
壹階慣性環節的傳遞函數形式為G_1(s)=K/(Ts+1),其中K表示傳遞函數的增益,T表示時間常數。壹階慣性環節對輸入信號進行濾波和延遲處理,輸出信號的幅值和相位會發生變化。壹階慣性環節常用於描述物理系統的動態特性。
五、二階慣性環節:
二階慣性環節的傳遞函數形式為G_2(s)=K/(T^2s^2+2ξTs+1),其中K表示傳遞函數的增益,T表示兩個極點之間的時間常數,ξ表示阻尼比。二階慣性環節對輸入信號進行更復雜的濾波和延遲處理,輸出信號的幅值、相位和頻率響應均會發生變化。二階慣性環節常用於描述振動系統的動態特性。
六、純滯後環節:
純滯後環節的傳遞函數形式為G_l(s)=e^(-Ts),其中T表示時間常數。純滯後環節通過引入延時來降低輸入信號的頻率響應,輸出信號的相位會滯後於輸入信號。純滯後環節常用於頻率補償和相位校正。
以上六種典型環節的傳遞函數分別具有不同的特性和應用範圍,在系統設計和控制算法中起著重要的作用。