2.7. Частотные характеристики звена
Частотными характеристиками называются реакции звена на синусоидальное входное воздействие в установившемся режиме.
Все звенья САУ являются в первом приближении фильтрами нижних частот (ФНЧ).
Предположим, что на вход звена (2.5) подается синусоидальное воздействие
, тогда выходом этого звена будет сигнал вида 
. Соответствующие графики представлены на рис.2.6. Где 
– усиление амплитуды входного сигнала динамическим звеном, а 
– сдвиг по фазе. 
Рис.2.6. Входное и выходное синусоидальные воздействия
Чтобы определить амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) и фазо-частотную характеристику (ФЧХ) динамического звена достаточно в передаточной функции звена сделать формальную замену 
на 
в соответствующей степени. Тогда комплексный коэффициент передачи, или амплитудно-фазо-частотную характеристику (АФЧХ) звена можно получить из 
передаточной функции 
по формуле
.
Например, для звена (2.5) АФЧХ будет иметь вид
(2.7)
Модуль АФЧХ 
– и есть АЧХ, аргумент АФЧХ 
является фазой, или ФЧХ.
. А график годографа строится в прямоугольных координатах 
. Полярные и прямоугольные координаты связаны между собой посредством формулы 
.
|
Рис.2.7. Графики частотных характеристик звена АЧХ, ФЧХ и АФЧХ
Частотные характеристики могут быть получены экспериментальным путем и имеют большое значение для исследования частотных свойств динамического звена.