【正文】 [a,b,c,d]=linmod(39。 自動(dòng)控制原理 48 解 實(shí)現(xiàn)的程序代碼如下： 局部反饋加入前： syms s G1 G2 H2 Gj Gk Gb G1=(2*s+1)/s。對于有多個(gè)輸出量的情況，也應(yīng)分別處理。 (5) 傳遞函數(shù)只能表示輸入與輸出的函數(shù)關(guān)系，至于系統(tǒng)中 的中間變量無法反映出來。 動(dòng)態(tài)模型： 描述系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程的方程式稱為動(dòng)態(tài)模型。 線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 傳遞函數(shù)的概念 (續(xù) ) 自動(dòng)控制原理 16 傳遞函數(shù)的性質(zhì) (1)傳遞函數(shù)是復(fù)變量 s的有理真分式函數(shù)，分子的階數(shù) m一 般 低于或等于分母的階數(shù) n， 即 m≤n ，且所有系數(shù)均為 實(shí)數(shù)。 ( ) ( )()( ) 1 ( ) ( )C s G sWsR s G s H s?? 結(jié)構(gòu)圖的等效變換 (續(xù) ) 自動(dòng)控制原理 28 (2)綜合點(diǎn)與引出點(diǎn)的移動(dòng) 1)綜合點(diǎn)的前后移動(dòng) a. 綜合點(diǎn)前移的 等效變換 b. 綜合點(diǎn)后移的 等效變換 2)相鄰綜合點(diǎn)之 間的移動(dòng) 結(jié)構(gòu)圖的等效變換 (續(xù) ) 自動(dòng)控制原理 29 3)引出點(diǎn)的前后移動(dòng) b. 引出點(diǎn)前移的等效變換 4)相鄰引出點(diǎn)之間的移動(dòng) a. 引出點(diǎn)后移的等效變換 結(jié)構(gòu)圖的等效變換 (續(xù) ) 自動(dòng)控制原理 30 (3)結(jié)構(gòu)圖變換舉例 0LM ?令 例 1 位置隨動(dòng)系統(tǒng) 2( ) ( ) / ( )/( / ) /crs a m am e a s a m aw s s sK K K R iJ s B K K R s K K K R iqq?? ? ? ? 結(jié)構(gòu)圖的等效變換 (續(xù) ) 自動(dòng)控制原理 31 例 2 簡化結(jié)構(gòu)圖 ， 并求系統(tǒng)傳遞函數(shù) C(s)/R(s) 。 num=conv(num1,num2)。 執(zhí)行如下命令： open_system(39。 [num,den]=ss2tf(a,b,c,d)。 Gj=G2/(1+G2*H2)。 自動(dòng)控制原理 34 信號(hào)流圖 ： 由節(jié)點(diǎn)和支路組成的信號(hào)傳遞網(wǎng)絡(luò) 信號(hào)流圖的常用術(shù)語： ?節(jié)點(diǎn)： 在圖中用小圓圈表示，表示變量（或信號(hào)） ?支路： 是連接相鄰兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的定向線段 ，它有一定的增 益 (即傳遞函數(shù) )，稱為支路增益 ?輸入節(jié)點(diǎn)： 只有輸出支路沒有輸入支路的節(jié)點(diǎn)稱為輸入節(jié)點(diǎn) ?輸出節(jié)點(diǎn)： 只有輸入支路沒有輸出支路的節(jié)點(diǎn)稱為輸出節(jié)點(diǎn) ?混合節(jié)點(diǎn)： 既有輸入支路又有輸出支路的節(jié)點(diǎn)稱為混合節(jié)點(diǎn) ?通路： 從某一節(jié)點(diǎn)開始沿支路箭頭方向經(jīng)過各相連支路到另 一節(jié)點(diǎn)所構(gòu)成的路徑稱為通路 ?前向通路： 是指從輸入節(jié)點(diǎn)開始并終止于輸出節(jié)點(diǎn)且與其它 節(jié)點(diǎn)相交不多于一次的通路 ?回路： 如果通路的終點(diǎn)就是通路的起點(diǎn)，并且與任何其它節(jié) 點(diǎn)相交不多于一次的通路稱為回路 ?不接觸回路： 如果一信號(hào)流圖有多個(gè)回路，各回路之間沒有 任何公共節(jié)點(diǎn)，則稱為不接觸回路 自動(dòng)控制原理 35 例 試將下圖所示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)化為信號(hào)流圖 。 自動(dòng)控制原理 17 典型環(huán)節(jié)及其傳遞函數(shù) 1()1Gs Ts? ?（ 1）比例環(huán)節(jié) G(s)= K （ 3）積分環(huán)節(jié) TssG1)( ?T ——慣性 環(huán)節(jié)時(shí)間常數(shù) 當(dāng)積分環(huán)節(jié)的輸入信號(hào)為單位階躍函數(shù)時(shí)，則輸出為 t/T，它隨著時(shí)間直線增長。 （ 2） 根據(jù)所采用的分析方法，建立相應(yīng)形式的數(shù)學(xué)模型 (微 分方程、傳遞函數(shù)等 )，有時(shí)還要考慮便于計(jì)算機(jī)求解。由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與電樞電流和氣 隙磁通的乘積成正比，又因磁通恒定，有 ， amd iKM ?聯(lián)立求解，整理后得 tMKKLMKKRuKtKKJRtKKJL LmeaLmeaaemeameadd1dddd22 ????? 自動(dòng)控制原理 8 （續(xù)上頁） 若輸出為電動(dòng)機(jī)軸的轉(zhuǎn)角 q ，則有 tMJTTMJTuKttTtTTLmaLmaemma dd1dddddd2233????? qqq（三階線性定常微分方程） meamKKJRT ? —— 機(jī)電時(shí)間常數(shù) (秒 ) aaa RLT ? —— 電動(dòng)機(jī)電樞回路時(shí)間常數(shù) (秒 ) ， 一般比 Tm小 tMKKLMKKRuKtKKJRtKKJL LmeaLmeaaemeameadd1dddd22????? tMJTTMJTuKtTtTTLmaLmaemma dd1dddd22????? 或 自動(dòng)控制原理 9 舉例 4 磁場控制的直流電動(dòng)機(jī) 設(shè)電樞電流 Ia=常數(shù) ,氣隙磁通 F(t)? Kf if (t),激磁回路 電感 Lf為常值。 因?yàn)?(ur－ uc) 為 R1與 C并聯(lián)支路的端電壓， i1+i2=i， R2i= uc ， 所以 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的建立 自動(dòng)控制原理 22 例 2 兩級(jí) RC網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)圖 （ 2）連接相關(guān)信號(hào) 線， 得到最終結(jié)構(gòu)圖 （ 1）根據(jù)原始方程建立局部結(jié)構(gòu)圖 由于后一級(jí) RC電路是前一級(jí)的負(fù)載，所以在結(jié)構(gòu)圖中它們相互影響。 MATLAB描述 解 用以下命令將閉環(huán)傳遞函數(shù)表示為多項(xiàng)式之比形式： num1=[1 4]。pretty(Gb) 求出 ， 自動(dòng)控制原理 49 )6(1)210(2 ???sssGk102061)210(23 ?????ssssGb例 216 應(yīng)用 Simulink創(chuàng)建 如 圖所示的控制系統(tǒng)，并求其