де – реальна поверхня об’єкту; – температура на поверхні об’єкту; – відповідно, коефіцієнти тепловіддачі і випромінювання поверхні пічки.
Підставивши (3.39), (3.40), (3.41) в (3.38) і поділивши результат на отримаємо рівняння динаміки електричного нагрівного елементу
. (3.43)
Стала часу дорівнює . Вважаючи, що при з виразу (3.43) отримаємо
. (3.44)
Виконаємо лінеаризацію нелінійних членів
(3.45)
(3.46)
Замінивши в лінійних членах (3.43) і підставивши (3.45), (3.46) в (3.43) з врахуванням рівняння стану рівноваги (3.44), отримаємо рівняння динаміки електричного нагрівного елементу в абсолютних приростах
, (3.47)
де
;
.
Поділивши (3.47) на отримаємо
, (3.48)
де .
Для запису рівняння динаміки у відносних приростах, введемо позначення відносних змінних
(3.49)
Підставивши (3.41) в (3.40) і поділивши отриманий результат на , отримаємо
, (3.50)
де .
Рівняння динаміки в загальному випадку складається за умови зміни всіх вхідних величин. Якщо деякі вхідні величини постійні, отримуємо частковий варіант рівняння динаміки з загального виразу шляхом прирівнювання відповідних приростів вхідних величин до нуля. Так, при постійності оточуючого середовища і опору нагрівника маємо тоді рівняння динаміки (3.50) набуде вигляду
. (3.51)
Визначимо передатну функцію об’єкту за керуючою величиною . Зображення за Лапласом рівняння (3.51) має вигляд
, (3.52)
Передатна функція згідно (3.52) буде
. (3.53)
Підставивши отримаємо вираз для АФХ об’єкту
. (3.54)
Це означає, що ДЧХ, УЧХ, АЧХ та ФЧХ будуть визначатися співвідношеннями