Charakterystyki częstotliwościowe:

Ważną rolę w automatyce odgrywa znajomość właściwości dynamicznych zarówno obiektu automatyzowanego, jak i całego układu regulacji. Właściwości te mogą być przedstawione za pomocą charakterystyk dynamicznych. Własności obiektu (identyfikacja) bada się używając różnych sygnałów wymuszających. Zależnie od rodzaju sygnału wyróżnia się:

1. Charakterystyki skokowe

2. Charakterystyki impulsowe

3. Charakterystyki częstotliwościowe

Charakterystyki skokowe lub impulsowe pomimo dużej prostoty w badaniu i łatwości opracowania wyników, nie zawsze trafnie określają własności dynamiczne obiektu.

Aby uzyskać charakterystykę częstotliwościową, trzeba wykonać wiele eksperymentów polegających na wprowadzeniu na wejście obiektu sinusoidalnych zmian wielkości wejściowych o stałej częstotliwości i stałej amplitudzie.

Badanie częstotliwościowe:

Sygnał wejściowy sinusoidalny o równaniu:

X(t) = A₁sinωt

Wywołuje sygnał wyjściowy sinusoidalny o równaniu:

Y(t) = A₂(ω)sin (ωt + ϕ(ω))

W analizie częstotliwościowej rozpatruje się tylko składowe zmienne sygnałów: wejściowego I wyjściowego. Istotnym pojęciem jest transmitancja widmowa. Jest ona funkcją pulsacji ω

G(jω) = Y(jω)/X(jω)

Z eksperymentów częstotliwościowych otrzymuje się wartość modułu M oraz przesunięcie fazowe ϕ dla wybranych wartości pulsacji ω. W praktyce wyniki tych eksperymentów przedstawia się albo łącznie na płaszczyźnie licz zespolonych albo w postaci tzw. Wykresu Blacka M(ϕ) we współrzędnych prostokątnych albo rozłącznie w postaci charakterystyk amplitudowo-fazowych M(ω) oraz fazowo - częstotliwościowych ϕ(ω). Istnieje ścisły związek pomiędzy transmitancją widmową i transmitancją operatorową:

G(jω) = G(s)I_s=jω

---