б) Структурные схемы с нелинейными элементами

Кроме нелинейных элементов той или иной степени сложности, структурная схема системы регулирования всегда содержит группу линейных звеньев. При одном нелинейном элементе любой сложности структурная схема всегда может быть сведена к простейшей одноконтурной, состоящей из последовательного соединения нелинейного элемента и линейной части системы (рис. 16-9). Динамические свойства как обычно, описываются ее передаточной функцией

Рассмотрим два примера приведения структурных схем к простейшему виду и определения линейной части. На рис. 16-10,а представлена структурная схема системы регулирования с нелинейной характеристикой сервомотора. Структурная схема сервомотора состоит из линейной части [например, обратной связи с передаточной функцией Передаточные функции усилителя и объекта регулирования обозначены на схеме соответственно.

Рис. 16-9. Структурная схема системы с нелинейным элементом.

Рис. 16-10. Приведение структурной схемы, содержащей в прямой цепи, к простейшей.

Для преобразования структурной схемы к простейшей следует разомкнуть схему на входе нелинейного элемента. После преобразования схемы (см. рис. 16-10,б) передаточная функция будет:

На рис. 16-11,а дан пример, когда нелинейный элемент размещается в цепи обратной связи одного из звеньев. Замечая, что линейная часть охватывается в сущности двумя обратными связями, преобразуем структурную схему в простейшую (рис. 16-11,б). После этого находим:

Примерами нелинейности в цепях обратных связей могут служить ограничения сигналов датчиков обратных связей, нелинейный изодром и т. п.