D-Glied

Als D-Glied bezeichnet man ein LZI-Übertragungsglied in der Regelungstechnik, welches ein differenzierendes Übertragungsverhalten aufweist, d. h. der Wert der Ausgangsgröße ist abhängig von der Änderungsgeschwindigkeit der Eingangsgröße.

D-Glied im Strukturbild

D-Glied als Symbol

Die zugehörige Funktionalbeziehung im Zeitbereich lautet

y(t)=K\cdot {\dot {u}}(t)

,

so dass die komplexe Übertragungsfunktion im Bildbereich die Form

G(s)=K\cdot s

hat. Hierbei bezeichnet $K$ , $K>0$ , die Übertragungskonstante bzw. den Verstärkungsfaktor des D-Gliedes.

Das D-Glied wird nur theoretisch betrachtet, da in der Sprungantwort ein Dirac-Impuls auftritt. Im realen System geht ein D-Glied immer mit einer Verzögerung einher. Außerdem ist die Impulsantwort nicht kausal.

Bodediagramm

Beim D-Glied ist $G(j\omega )=Kj\omega$ . Daher gilt für den Amplituden- und Phasengang im Bode-Diagramm:

|G(j\omega )|=K\omega

\varphi (\omega )={\frac {\pi }{2}}

Die Betragskennlinie ist also eine Gerade, die mit 20 dB/Dekade steigt und bei ω = 1 den Wert K_dB hat. Aufgrund der linearen Steigung der Verstärkung hat ein ideales D-Glied für unendlich hohe Frequenzen eine unendlich hohe Verstärkung, was nicht durch ein reales System dargestellt werden kann. Die Phasenkennlinie ist konstant 90°.

Bodediagramm eines D-Gliedes (

K=2

)

Sprungantwort

Die Sprungantwort des D-Gliedes wird beschrieben durch $h(t)=K\delta (t)$ , wobei $\delta (t)$ für die Delta-Funktion steht.

Ortskurve

Die Ortskurve ( $0\leq \omega \leq \infty$ ) des D-Gliedes verläuft auf der positiven imaginären Achse vom Punkt Null für $\omega \to \infty$ gegen $\infty$ .

Ortskurve eines D-Gliedes für positive Frequenzen

Siehe auch

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