控制系统的6个典型环节

把控制系统分解为六个简单的典型环节是研究系统运动特性的一种数学抽象化的处理方法。

线性控制系统的典型环节主要以下六个：

1、比例环节

比例环节的特点是：输出和输入成比例，无失真、无延时。

比列环节的微分方程和传递函数分别为：

下图是比例环节的阶跃响应示意图：

2、积分环节

积分环节的特点是：输出具有累加特性、滞后性，输入消失后，输出有记忆功能。

积分环节的微分方程和传递函数分别为：

下图是积分环节的阶跃响应示意图：

3、微分环节

微分环节的特点是：输出和输入变化的速度成比例，其反映输入的变化趋势。

微分环节的微分方程和传递函数分别为：

下图是微分环节的阶跃响应示意图：

4、延迟环节

延迟环节的特点是：输出和输入变化形式完全相同，但输出较输入有一定延迟。

延迟环节的微分方程和传递函数分别为：

下图是延迟环节的阶跃响应示意图：

5、惯性环节

惯性环节的特点是：输出对突变输入不能立即复现，有延迟。

惯性环节的微分方程和传递函数分别为：

下图是惯性环节的阶跃响应示意图：

6、振荡环节

振荡环节的特点是：有两个独立储能元件，可进行能量交换，输出会出现振荡。

振荡环节的微分方程和传递函数分别为：

下图是振荡环节的阶跃响应示意图：

尽管实际组成控制系统的元件种类繁多，但在研究其运动特性时，可以用一个或多个典型环节的组合来代替，从而有助于建立控制系统的一般性分析和设计方法。