自控理論ppt課件(完整版)
【正文】 函數(shù)為： sTsR sCsG c?? )( )()(實(shí)例 典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù) 5）振蕩環(huán)節(jié) 這種環(huán)節(jié)包括有兩個(gè)儲(chǔ)能元件，當(dāng)輸入量發(fā)生變化時(shí)，兩種儲(chǔ)能元件的能量相互交換。 于是有 ： 由上式可得運(yùn)放器的傳遞函數(shù)為 0() fZUoGsU i Z? ? ? ?有源網(wǎng)絡(luò) 框圖和系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 繪制系統(tǒng)框圖的一般步驟 1) 寫(xiě)出系統(tǒng)中每一個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)方程。即為 )()()()( )( sHsGsGsE sB 21? )(sCR 和 分別為 R(s)作用的輸出和誤差。 框圖和系統(tǒng)的傳遞函數(shù) RsUsUsI Cr )()()( ??)()( sICssU C 1?框圖和系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 111 R SUsUsI Cr )()()( ??212 R SUsUsI CC )()()( ??sCSIsIsUC 1 211)()()( ??)()( SIsCsU C 221?框圖的等效變換 在控制工程中，任何復(fù)雜系統(tǒng)的框圖主要由相應(yīng)環(huán)節(jié)的方框經(jīng)串聯(lián)、并聯(lián)和反饋三種基本形式連接而成?！狶CR21??典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù) 典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù) 6）時(shí)滯環(huán)節(jié) )( ??? txx rc傳遞函數(shù)為： sKesRsCsG ????)()()(傳遞函數(shù) 傳遞函數(shù)一般是在零初始條件下，由微分方程經(jīng)拉氏變換后求得。 傳遞函數(shù) )()()()()()()()(11101110sRbssRbsRsbsRsbsCassCasCsasCsammmmnnnn??????????????在零初始條件下，對(duì)上式取拉普拉斯變換得 )()()()(11101110sRbsbsbsbsCasasasammmmnnnn??????????????分別提出 U（ s） R(s) 傳遞函數(shù) nnnnmmmmasasasabsbsbsbsRsC?????????????11101110)()(??nnnnmmmmasasasabsbsbsbsG?????????????11101110)(??定義：在零初始條件下 ， 線性定常系統(tǒng) （ 環(huán)節(jié) ）輸出的拉氏變換與輸入的拉氏變換之比 ， 稱為該系統(tǒng) （ 環(huán)節(jié) ） 的傳遞函數(shù) ， 記為 G(s). 令 傳遞函數(shù) 系統(tǒng)的特征方程 01110 ????? ?? nnnn asasasa ?系統(tǒng)的階數(shù) 系統(tǒng)的階數(shù)是指特征方程中 S的最高階次。 ? ? ??? 0 )( dte tas??????? 0])(1[ ttaseasas ?? 1拉氏變換 求 f(t)=t的拉氏變換。 圖 22 RC濾波網(wǎng)絡(luò) 解 對(duì)于圖 22所示的電路，由基爾霍夫定律寫(xiě)出下列方程組 ruRidtiiC ???? 11211)(1?? ??? dtiiCRidtiC )(11 2112222? ? cudtiC 221消去中間變量 ， ，得 1i 2irccc uudtduCRCRCRtd udCCRR ????? )( 212211222121（ 22） 由式 22可知，該電路的數(shù)學(xué)模型是一個(gè)二階常系數(shù)非齊次微分方程。 實(shí)驗(yàn)法：即根據(jù)對(duì)系統(tǒng)的觀察，通過(guò)測(cè)量所得到的輸入、輸出數(shù)據(jù)，推斷出系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。） 建立合理的控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型是控制系統(tǒng)分析中最重要的內(nèi)容，與系統(tǒng)性能密切相關(guān)。 用解析法建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)微分方程式的一般步驟是： 例 21 圖 21為一 RLC電路，其輸入電壓為 Ur，輸出電壓為 Uc。其中， s為復(fù)變函數(shù)， F（ s）一般為復(fù)變函數(shù)。對(duì)于后者的要求，顯然用微分方程式去描述是難于實(shí)現(xiàn)的。在階躍函數(shù)作用下，其暫態(tài)響應(yīng)可能作周期性的變化。 2) 根據(jù)部件的運(yùn)動(dòng)方程，寫(xiě)出相應(yīng)的傳遞函數(shù)。系統(tǒng)的輸出 )(sER )(sCR與參考輸出 R(s)之比，稱為在參考輸入作用下的閉環(huán)傳遞函數(shù)，即為 )()()()()()()(sHsGsGsGsGsRsC R21211 ??控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 參考輸入誤差的傳遞函數(shù)為 )()
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