第二章 自动控制系统的数学模型1教学目的:掌握传递函数及动态结构图的概念意义求取方法和简化方法理解自动控制系统的建模方法和步骤了解非线性微分方程的线性化方法2基本要求:掌握基本概念:传递函数及动态结构图 掌握求传递函数基本方法:结构图的变换一 控制系统微分方程的建立基本步骤:分析各元件工作原理明确输入输出量建立输入输出量的动态联系消去中间变量标准化微分方程列写微分方程的一般方法例1. 列写
《自动控制原理》第二章第二章 自动控制系统的数学模型 数学模型: 数学表达式 微分方程 差分方程 状态方程 等等第一节 控制系统微分方程的编写一.线性元件的微分方程--uo(t)(t) RLC电路i(t)时间常数令42620221《自动控制原理》第二章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
#
控制理论研究的对象如果不了解系统的运动规律则应使用实验法建立数学模型即:在系统或元件的输入端加入一定形式的输入信号再根据测量的输出响应建立其数学模型 CR基本定律:力学定律 牛顿第二定律 牛顿转动定律解: 阻尼器的阻尼力:弹簧弹性力:原则上讲实际物理系统都是非线性系统设电炉丝每秒向周围散热速率为Фs Фs=K(T-T
变换的目的:变换的原则:变换前后的传递函数不变第三节控制系统的动态结构图复杂的结构图求传递函数 (简化成不再有分支的简单回路)简化结构图1、定义:是将系统中所有的环节用方框图表示,图中表明其传递函数,并且按照在系统中各环节之间的联系,将各方框图连接起来。2、优点:可形象而明确地表达动态过程中系统各环节的数学模型及其相互关系----系统图形化的动态模型。3、数学性质:可进行代数运算和等效变换。4、绘
动态微分方程的编写传递函数求解系统动态结构图变换信号流图解 (1)确定输入输出量为 (2)根据电路原理列写微分方程 (3)消去中间变量可得电路微分方程 (3)消去中间变量可得电路微分方程 令 则得 例2-4 列写直流调速系统的微分方程如图2-4所示 通过以上例子可以归纳出列写微
单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级反向通道函数误 差前向通道函数引出点输 入输 出比较点2-3 控制系统的结构图及信号流图 控制系统的结构图是描述系统各组成元件之间信号传递关系的数学图形原理图元件数学模型特点:直观2.3.1 控制系统结构图的组成结构图:X(s)G(s)=KY(s)1(1)方框(方块):表示输入到输出单向传输间的函数关系G(s)R(s
#
第二章控制系统的数学模型
第2章 线性系统的数学模型 建立控制系统数学模型的方法有解析法和实验法两种解析法也称机理分析法属于理论建模的范畴是通过分析控制系统的工作原理利用系统各组成部分所遵循的物理学基本定律来建立变量之间的关系式实验法也称实验辨识法是通过实验对系统在已知输入信号作用下的输出响应数据进行测量利用模型辨识方法来建立反映输入量和输出量之间关系的数学方程解:引入回路电流作为中间变量列写变量关系方程其中
违法有害信息,请在下方选择原因提交举报