最新第二章-自动控制系统的数学模型概要教学讲义ppt.ppt

《最新第二章-自动控制系统的数学模型概要教学讲义ppt.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、第二章-自动控制系统的数学模型概要列写微分方程的一般步骤确定元件的input量和output量，并引入必要的中间变量根据物理或化学定律，列微分方程消去中间变量，得出元件的数学模型8/4/20212《自动控制原理》第二章mFkxmkxF弹簧--质量--阻尼器系统8/4/20213《自动控制原理》第二章四.线性系统微分方程的编写功率放大运放I运放II反馈联接测速发电机减速器负载++-++--转速自动控制系统原理图8/4/20217《自动控制原理》第二章X运算放大器I运算放大器II功率放大器电动机测速电机+-转速控制系统方块图8/4/2

2、0218《自动控制原理》第二章运算放大器I：运算放大器II：功率放大器：电动机：测速发电机：合并，清除中间变量：或其中；（忽略电枢电阻，电抗）8/4/20219《自动控制原理》第二章第二节传递函数一.传递函数的概念i(t)G(s)++uo(t)(t)--8/4/202110《自动控制原理》第二章线性系统（或元件）在初始条件为0时，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比，成为该系统（或元件）的传递函数，记为G(s)。y(t)------输出量x(t)---------输入量传递函数：8/4/202111《自动控制原理》第二章二.用

3、复数阻抗法求电网络的传递函数（符号法）[例]求如图所示的比例积分控制器的传递函数。(t)(t)比例—积分控制器PI控制器8/4/202112《自动控制原理》第二章[例](t)(t)比例—微分控制器PD控制器8/4/202113《自动控制原理》第二章例题：证明下面两图具有相同的数学模型(t)(t)C2(a)yiy0xf1f2k1k2(b)ab8/4/202114《自动控制原理》第二章第一次作业P562-1(a)(c)8/4/202115《自动控制原理》第二章只适应线性定常系统；由系统（元件）的参数、结构决定，是系统的动态数学模型；n

4、>m,n为系统的阶数单输入——单输出传递函数写法：三、关于传递函数的几点说明有理分式:零极点形式:时间常数形式：8/4/202116《自动控制原理》第二章四、典型环节典型环节：传递函数的最简单、最基本构成体。基本因子。1.比例环节t>02.积分环节t>08/4/202117《自动控制原理》第二章3.惯性环节t>0T:时间常数8/4/202118《自动控制原理》第二章举例：8/4/202119《自动控制原理》第二章4.振荡环节8/4/202120《自动控制原理》第二章y(t)y(t)x(t)txxS平面8/4/202121《自动控制

5、原理》第二章5.微分环节实现微分环节纯微分环节一阶微分环节二阶微分环节8/4/202122《自动控制原理》第二章6.延迟环节时滞环节，滞后环节，时延环节x(t)tty(t)8/4/202123《自动控制原理》第二章第三节控制系统的结构图及其等效变换一.结构图的基本概念二.结构图的组成和建立1.结构图的组成函数方块G(s)C(s)R(s)信号线分支点综合点(比较点,相加点)R(s)R(s)-B(s)B(s)+--描述系统各组成元件之间信号传递关系的一种数学图形8/4/202124《自动控制原理》第二章步骤:典型环节表示系统中的具体元

6、件按信号传递顺序连接各典型环节,从而构成整个系统结构图2.系统结构图的建立8/4/202125《自动控制原理》第二章例:K1K2(τs+1)K3-Km/（TmS+1）Ku/（TmS+1）运算放大器Ⅰ运算放大器Ⅱ功率放大器电动机测速电动机Ur+-UfUeU1U1U2U2UaMcUaUf+Ω+Ω8/4/202126《自动控制原理》第二章K1K2(τs+1)K3Ku/（Tms+1）Ur(s)Ue(s)U1(s)U2(s)Ua(s)-Mc(s)Uf(s)Ω(s)+-+++Kf-Km/（Tms+1）8/4/202127《自动控制原理》第二章

7、三.结构图的等效变换1.环节的合并串联8/4/202128《自动控制原理》第二章++并联8/4/202129《自动控制原理》第二章B(s)+-E(s)反馈8/4/202130《自动控制原理》第二章2.信号综合点和分支点的移动和互换+-YYY+-Y综合点后移综合点前移+-+-8/4/202131《自动控制原理》第二章G(s)YG(s)YX1G(s)YYG(s)YG(s)Y分支点后移分支点前移8/4/202132《自动控制原理》第二章3.结构图等效变换举例[例]++-++-+8/4/202133《自动控制原理》第二章++-+8/4/2

8、02134《自动控制原理》第二章++-[例]++-+8/4/202135《自动控制原理》第二章++-+8/4/202136《自动控制原理》第二章[例]+++---+++---8/4/202137《自动控制原理》第二章+++---8/4/202138