機械工程控制基礎(2)(完整版)
【正文】 輸出為 X0N(s) 。然后 由里到外進行變換直至變換成一個單一回路或一個方框的形式，最后寫出系 統(tǒng)的傳遞函數(shù)。 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)方框圖及其簡化 三、 傳遞函數(shù)方框圖簡化的一般步驟 (1)確定系統(tǒng)的輸入量和輸出量，如果作用在系統(tǒng)的輸入量有多個，則必須分別對每一個輸入量，逐個進行方框圖的簡化，求得各自的傳遞函數(shù)。 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)方框圖及其簡化 二、 傳遞函數(shù)方框圖等效的基本規(guī)則 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)方框圖及其簡化 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)方框圖及其簡化 閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)方框圖如圖所示。 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)方框圖及其簡化 一、傳遞函數(shù)方框圖 在系統(tǒng)建模中，對于各個環(huán)節(jié)，分別用傳遞函數(shù)代表環(huán)節(jié)，用環(huán)節(jié)輸入、輸出的 Laplace變換代表其輸入和輸出，而形成的一種表示系統(tǒng)與外界之間以及系統(tǒng)內部各變量之間的關系的方框圖就是傳遞函數(shù)方框圖。系統(tǒng)的放大系數(shù)決定了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出值。但對于多輸入、多輸出系統(tǒng)，需要對不同的輸入量和輸出量分別求傳遞函數(shù)?，F(xiàn)實的工程控制系統(tǒng)多屬此類情況。但系統(tǒng)是否線性這一特性，不會隨模型形式的不同而改變。對于復雜系統(tǒng)的建模往往是一個分析法與實驗辨識法相結合的多次反復的過程。在建模的過程中還要正確處理模型簡化和模型精度的辨證關系，以建立簡單且能滿足要求的數(shù)學模型。線性與非線性是系統(tǒng)的固有特性，完全由系統(tǒng)的結構與參數(shù)確定。 系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 傳遞函數(shù)具有以下 特點 ： (1)傳遞函數(shù)的分母反映了由系統(tǒng)的結構與參數(shù)所決定的系統(tǒng)的固有特性，而其分子則反映了系統(tǒng)與外界之間的聯(lián)系。另外，系統(tǒng)傳遞函數(shù)只表示系統(tǒng)輸入量和輸出量的數(shù)學關系（描述系統(tǒng)的外部特性），而未表示系統(tǒng)中間變量之間的關系（描述系統(tǒng)的內部特性）。因此，對系統(tǒng)的研究可變成對系統(tǒng)傳遞函數(shù)的零點、極點和放大系數(shù)的研究。與系統(tǒng)方框圖相對應，它包含函數(shù)方框、相加點和分支點等三種基本要素。 圖中，前向通道的傳遞函數(shù)為 反饋回路的傳遞函數(shù)為 前向通道傳遞函數(shù) G(s)與反饋回路傳遞函數(shù) H(s)之乘積定義為系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù) Gk(s)，它也是反饋信號 B(s)與偏差 E(s)之比，即 開環(huán)傳遞函數(shù)可以理解為；封閉回路在相加點斷開以后，以 E(s)作為輸入，經 G(s)、 H(s)而產生輸出 B(s)，此輸出與輸入的比值 B(s)／ E(s)，可以認為是一個無反饋的開環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。對于具有多個輸出量的情況，也要分別進行變換，求取各自的傳遞函數(shù)。 在進行相加點或分支點前后移動時，應避免將相加點跨越分支點或分支點跨 越相加點，或將相加點和分支點的位置進行相互交換，否則，方框圖將更加 復雜。 令干擾 N(s)為零，則可得系統(tǒng)在輸入作用下的傳遞函數(shù)為 考慮擾動的反饋控制 系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 令輸入 Xi(s)為零，則可得系統(tǒng)在干擾作用下的傳遞函數(shù)為 在上式中，若取 |G1(s) H(s) | 1 ，且 |G1(s) G2(s)H(s) | 1， 則干擾所引起的輸出趨于
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