复数阻抗ppt课件.ppt

《复数阻抗ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、本章重点线性系统微分方程的建立；运用拉氏变换法求解线性微分方程；传递函数的概念和性质；传递函数和微分方程之间的关系；结构图的绘制及其等效变换；结构图和信号流图的关系；梅逊公式。1精选本章难点运用综合的基础知识(如电子、机械、物理等知识)建立正确的微分方程；(2)建立系统的结构图或信号流图；(3)结构图和信号流图等效变换的灵活运用；(4)建立系统的动态方程。2精选物理模型—　理想化的物理系统数学模型—　物理模型的数学描述建模——建立起比较简单又能反映实际物理过程的模型。建模的线性化问题两种基本方法：机理分析法和实验辨识法。求解观察线性微分方程性能指标传递函数时间响应频率响应拉氏变换拉氏反变

2、换估算估算计算傅氏变换S=jω频率特性3精选§2.1线性系统的输入—输出时间函数描述§2.2线性系统的输入—输出传递函数描述§2.3典型环节的数学模型§2.4控制系统的结构图及其等效变换§2.5自动控制系统的传递函数第二章　线性系统的数学模型4精选§2.1线性系统的输入—输出时间函数描述系统的输入—输出描述：是一种外部描述，目的在于通过该数学模型确定被控制量与给定量或扰动量之间的关系。一、列写微分方程法（机理分析法）1.　线性元件的微分方程(1)确定输入量、输出量和扰动量，并根据需要引进一些中间变量。(2)根据物理或化学定律，列出微分方程。(3)消去中间变量后得到描述输出量与输入量(包括

3、扰动量)关系的微分方程（标准形式）。5精选例2.1　弹簧阻尼系统f—粘滞摩擦系数k—弹簧系数v—物体相对的移动速度6精选例2-2　　机械旋转系统f—粘滞摩擦系数k—弹性扭转变形系数7精选例2-3电阻、电感、电容串联网络机械传递系统电气网络fvMKBx力速度质量弹性系数阻尼系数线位移uiL1/CRq电压电流电感电容倒数电阻电荷8精选例2-4　直流他激电动机带动负载设激磁电流恒定并忽略电枢反应。ω为转速，为电枢电压，为负载1)电枢回路的电势平衡方程为：2)电动机的反电势方程为Ce为电动机的电势常数，单位为v·s／rad。3)电动机的电磁转矩方程为Cm为电动机的转矩常数，单位为Nm／A。9精选

4、4)电动机轴上的动力学方程为J为转动部分折算到电动机轴上的总转动惯量，其单位为N·m·s2。消去ea、ia、M三个中间变量，可以得到描述输出量ω，输入量ua及扰动量M之间的关系的微分方程为：电机的电磁时间常数电机的机械时间常数电压传递系数转矩传递系数10精选通常电枢的电感La很小，所以电磁时间常数可以忽略不计，于是电动机的微分方程可以简化为：如果取电动机的转角作为输出，则上式可改写为2　微分方程的增量化表示若电动机处于平衡状态，各阶导数均等于零，微分方程可以变为下面的代数方程：表示平衡状态下的输入量和输出量的关系，称为静态方程，表示了电机的控制特性和机械特性。11精选电动机在平衡状态附近

5、运行的变量可以表示为：将上面变量代回到简化的微分方程中，并考虑平衡状态的变量关系可以得到这是电动机的微分方程在平衡状态附近的增量化表示式。12精选3　非线性方程的线性化非线性方程难于求解，用线性数学模型近似表示非线性数学模型。在一定工作范围内进行线性化处理。将非线性函数在平衡点附近展成泰勒级数，并忽略高次项。例：直流发电机X轴表示励磁电流Y轴表示输出电势由于存在磁路饱和，y和x呈非线性关系y=f(x)可以在(x0，y0)附近泰勒级数13精选忽略高次项，然后用增量表示是比例常数。经上述处理后，就变成了线性方程。14精选对于具有两个自变量的非线性函数在静态工作点y0=(x10,x20)附近展

6、成泰勒级数。用增量表示及是比例常数。15精选上述方法称为小偏差线性化方法。它是基于这样一种假设：输入量和输出量只是在静态工作点附近作微小变化。几点注意：(1)只适用于不太严重的非线性系统，其非线性函数是可以利用泰勒级数展开的（非本质非线性）。(2)实际运行情况是在某个平衡点(即静态工作点)附近，且变量只能在小范围内变化。(3)不同静态工作点得到的方程是不同的。(4)对于严重的非线性，例如继电特性，因为处处不满足泰勒级数展开的条件，故不能做线性化处理。(5)线性化后得到的是增量微分方程。16精选二、脉冲响应法（实验辩识法）描述线性定常系统的微分方程为：实验辨识方法的理论依据：C(t)=H(

7、t)r(t)假设线性系统是定常的，初始条件为零或初始状态为零，其响应和输入之间满足齐次和线性关系，即：17精选给定输入是单位脉冲函数时实验辨识基本原理脉冲函数的表达式为：A为脉冲面积或脉冲强度。脉冲强度A=1时的脉冲函数记为并求取极限，则称为单位脉冲函数。，令18精选零初始条件的线性定常系统的输入δ(t)，得到的输出称为系统的单位脉冲响应，也称为权函数，记作g(t)。19精选§2.2线性系统的输入—输出传递函数描述为什么采用传递函数