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8-2-常见非线性特性及其对系统运动的影响要点
8.2 常见非线性特性及其对系统运动的影响 * * 非线性特性种类很多, 且对非线性系统尚不存在统一的分析方法, 所以将非线性特性分类, 然后根据各个非线性的类型进行分析得到具体的结论, 才能用于实际。 按非线性环节的物理性能及非线性特性的形状划分, 非线性特性有死区特性、饱和特性、间隙特性和继电器特性等。 非线性特性的分类 死区又称不灵敏区, 通常以阈值、分辨率等指标衡量。 死区特性如图 所示。 1. 死区特性 常见于测量、放大元件中, 一般的机械系统、 电机等, 都不同程度地存在死区。其特点是当输入信号在零值附近的某一小范围之内时, 没有输出。只有当输入信号大于此范围时, 才有输出。 执行机构中的静摩擦影响也可以用死区特性表示。控制系统中存在死区特性, 将导致系统产生稳态误差, 其中测量元件的死区特性尤为明显。摩擦死区特性可能造成系统的低速不均匀, 甚至使随动系统不能准确跟踪目标。 饱和也是一种常见的非线性, 在铁磁元件及各种放大器中都存在, 其特点是当输入信号超过某一范围后, 输出信号不再随输入信号变化而保持某一常值,如图所示。 2. 饱和特性 饱和特性将使系统在大信号作用之下的等效增益降低, 深度饱和情况下, 甚至使系统丧失闭环控制作用。还有些系统中有意地利用饱和特性作信号限幅, 限制某些物理参量, 保证系统安全合理地工作。 间隙又称回环。传动机构的间隙是一种常见的回环非线性特性，如图所示。 3. 间隙特性
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