典型元部件的傳遞函數(shù)(1)
電位器:把線位移或角位移變換為電壓量的裝置;在控制系統(tǒng)中,單個(gè)電位器用作信號(hào)變換裝置,一對(duì)電位器可組成誤差檢測器。
當(dāng)電位器無負(fù)載效應(yīng)時(shí),電刷角位移θ(t)與輸出電壓U(t)的關(guān)系曲線為一條直線;

式中K=E/θmax,是電刷單位角位移對(duì)應(yīng)的輸出電壓,稱電位器傳遞系數(shù);E是電位器電源電壓;θmax是電位器最大工作角;
對(duì)上式求取拉氏變換,可得到電位器傳遞函數(shù):

說明電位器的傳遞函數(shù)是常數(shù),對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)型中m=n=0;
用一對(duì)相同的電位器組成誤差檢測器時(shí),輸出電壓為:

K是單個(gè)電位器傳遞系數(shù),Δθ(t)= θ2(t)- θ1(t)是兩個(gè)電位器電刷角位移之差,稱為誤差角;
因此,以誤差角為輸入量時(shí),誤差檢測器的傳遞函數(shù)與單個(gè)電位器傳遞函數(shù)相同,

負(fù)載效應(yīng)引起的測量精度:
設(shè)電位器輸出端接有負(fù)載電阻RL,電位器電阻為Rp,求電位器輸出電壓:



當(dāng)RL>10Rp時(shí),上式可以近似用線性關(guān)系表示:

測速發(fā)電機(jī):
測量角度并將角度轉(zhuǎn)換成電壓量的裝置。在控制系統(tǒng)中常用的有直流和交流測速發(fā)電機(jī)。測速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子與待測軸相連接,在電樞兩端輸出與轉(zhuǎn)子角速度成正比的直流電壓。

式中,θ(t)是轉(zhuǎn)子的角位移,ω(t)=dθ(t)/dt是轉(zhuǎn)子角速度,K是測速發(fā)電機(jī)輸出斜率,表示單位角速度輸出電壓。
在零初始條件下,求拉氏變換可得到直流測速發(fā)電機(jī)的傳遞函數(shù)為:

公式對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)方框圖分別為:

交流測速發(fā)電機(jī):結(jié)構(gòu)上,它有兩個(gè)互相垂直放置的線圈,其中一個(gè)是勵(lì)磁繞組,接入一定頻率的正弦額定電壓,另一個(gè)是輸出繞組,當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),輸出繞組產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子角速度成比例的交流電壓U(t),頻率與激磁電壓頻率相同,旋轉(zhuǎn)變壓器可實(shí)現(xiàn)此功能。
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