Возможны три способа соединения звеньев: последовательное, параллельное и встречно-параллельное или с ОС (обратной связью).
Последовательным называют соединение звеньев, при котором выходная величина предыдущего звена является входной для последующего (рис. 1). При известных передаточных функциях звеньев:
W(p) = W1(p) W2(p).
Таким образом, систему из неограниченного количества звеньев, включенных последовательно, можно заменить одним эквивалентным звеном с передаточной функцией W(p) равной произведению передаточных функций звеньев.
Параллельным называют соединение, когда на входы звеньев подается одна и та же величина, а выходная величина равна сумме выходных величин отдельных звеньев (рис. 2).
W(p) = W1(p)+W2(p).
Параллельное соединение звеньев эквивалентно одному звену с переходной характеристикой, равной сумме переходных функций входящих в соединение звеньев: H(t) =  H i(t).
Построение переходной характеристики параллельного соединения заключается в построении переходных характеристик отдельных звеньев на одном графике и суммировании их ординат для одних и тех же значений времени.
Система с отрицательной обратной связью. На вход звена кроме входной подается выходная величина через звено обратной связи. На рис. 3. звено W1(p) составляет прямую цепь, которая охвачена ОС - звеном W2(p). При отрицательной обратной связи сигнал x3 вычитается из входного сигнала x4. Передаточная функция
W(p) = W1(p) /(1+ W1(p)W2(p)).
Полученная передаточная функция может интерпретироваться как передаточная функция последовательно соединенных звеньев с передаточной функцией W1(p) и системы с передаточной функцией: Ф(p) = 1/(1+Wрс), где Wрс = W1(p)W2(p) - передаточная функция разомкнутой системы, например, в точке “а”.
При охвате любого звена единичной ОС (т.е. при W2 (p) = 1) разомкнутая система преобразуется в замкнутую с передаточной функцией: W(p) = W1(p) /(1+ W1(p)).
С другой стороны, если обеспечить высокий коэффициент усиления в цепи прямой связи (W1(p) → ∞), то 1 в знаменателе передаточной функции можно пренебречь и свойства звена определяются только свойствами цепи ОС:
W(p) = 1/W2(p).
|