[工學(xué)]自動控制原理王建輝(編輯修改稿)
2025-01-04 00:01 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 根的形式 傳 遞 函 數(shù) 東北大學(xué)《自動控制原理》課程組 29 傳 遞 函 數(shù) ? 系統(tǒng)的特征方程 ? 系統(tǒng)的階數(shù) ? 系統(tǒng)的極點 ? 系統(tǒng)的零點 幾個定義和術(shù)語 東北大學(xué)《自動控制原理》課程組 30 2. 典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)及暫態(tài)特性 （ 1） 比例環(huán)節(jié) 21c r rRx x K xR? ? ?)()( sKXsX rc ?KsX sXsWrc ??)()()( 傳 遞 函 數(shù) 東北大學(xué)《自動控制原理》課程組 31 比例環(huán)節(jié)的單位階躍響應(yīng) KsX sXsWrc ??)()()( 傳 遞 函 數(shù) 東北大學(xué)《自動控制原理》課程組 32 （ 2） 慣性環(huán)節(jié) () 1()( ) 1crXsWsX s Ts?? ? 傳 遞 函 數(shù) ssX r1)( ?當(dāng) 時 0 1/( ) ( ) ( )( 1 ) ( 1 / ) 1 /crA AK K TX s W s X ss T s s s T s s T? ? ? ? ?? ? ?00( 1 ) sKTA s Ks s T ?????????? KTsTss TKATs???????? ??? ?? /11 )/1()/1(/11()( 1 / )cX s K s s T?????????東北大學(xué)《自動控制原理》課程組 33 慣性環(huán)節(jié)的單位階躍響應(yīng) 傳 遞 函 數(shù) 11()( 1 / )cX s K s s T?????????/( ) ( 1 ) , 0tTcx t K e t?? ? ?求拉氏反變換得 東北大學(xué)《自動控制原理》課程組 34 當(dāng)輸入量為 時， 輸出量為 （ 3） 積分環(huán)節(jié) 傳 遞 函 數(shù) TK 1?() 1()()crUs KWsU s s T s? ? ?式中， ， 稱為積分環(huán)節(jié)的時間常數(shù)。 ( ) /cu t K t t T??( ) /cu t K t t T??T東北大學(xué)《自動控制原理》課程組 35 （ 4） 微分環(huán)節(jié) 傳 遞 函 數(shù) ? 理想微分環(huán)節(jié) sKsU sUsWrc ??)()()(東北大學(xué)《自動控制原理》課程組 36 （ 4） 微分環(huán)節(jié) 傳 遞 函 數(shù) ? 一階微分環(huán)節(jié)（又稱比例微分環(huán)節(jié)、實用微分環(huán)節(jié)） sTRRsU sIsWr11)()()( ???東北大學(xué)《自動控制原理》課程組 37 （ 5） 振蕩環(huán)節(jié) 傳 遞 函 數(shù) 這種環(huán)節(jié)包括有兩個儲能元件，當(dāng)輸入量發(fā)生變化時，兩種儲能元件的能量相互交換。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。 222() 2nnnWs ss ??? ?? ??式中： ?n? —— 自然振蕩角頻率 —— 阻尼比 東北大學(xué)《自動控制原理》課程組 38 （ 5） 振蕩環(huán)節(jié) 傳 遞 函 數(shù) 當(dāng)輸入量為階躍函數(shù)時，輸出量的拉氏變換為： 當(dāng) 時 ， 上式特征方程的根為共軛復(fù)數(shù) 1??因式分解得： 222() ( 2 )ncnnXs s s s??? ?? ??2221()2ncnnsXss s s???? ??????東北大學(xué)《自動控制原理》課程組 39 振蕩環(huán)節(jié)的單位階躍響應(yīng) 傳 遞 函 數(shù) 輸出量為 ： 22( ) 1 s in ( 1 )1n tex t t?? ? ? ???? ? ? ????? 21a r c ta n ??東北大學(xué)《自動控制原理》課程組 40 （ 6） 時滯環(huán)節(jié) 傳 遞 函 數(shù) 例 210 帶鋼厚度檢測環(huán)節(jié) ? ? ()cdh t h t ?? ? ? ?vl??? ? ()crx t x t ???)()( sXesX rsc ???src esXsXsW ????)()()(寫成一般形式 : 零初始條件下，拉氏變換為 傳遞函數(shù)為 東北大學(xué)《自動控制原理》課程組 41 時滯環(huán)節(jié)的 輸出量 傳 遞 函 數(shù) ? ? ()cdh t h t ?? ? ? ?東北大學(xué)《自動控制原理》課程組 42 232311()112 ! 3!Wsss s s? ? ?????? ? ? ?時滯環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù) src esXsXsW ????)()()( 對于時滯時間很小的時滯環(huán)節(jié)，常把它展開成泰勒級數(shù)，并略去高次項，得： 時滯環(huán)節(jié)在一定條件下可近似為慣性環(huán)節(jié)。 傳 遞 函 數(shù) 東北大學(xué)《自動控制原理》課程組 43 系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖 系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖 將系統(tǒng)中所有的環(huán)節(jié)用方框圖表示，圖中標(biāo)明其傳遞函數(shù)，并且按照在系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系，將各方框圖連接起來。 東北大學(xué)《自動控制原理》課程組 44 系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖 系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖的繪制步驟： (1)首先按照系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理，分解出各環(huán)節(jié)并寫出它的傳遞函數(shù)。 (2)繪出各環(huán)節(jié)的動態(tài)方框圖，方框圖中標(biāo)明它的傳遞函數(shù)，并以箭頭和字母符號表明 其輸入量和輸出量，按照信號的傳遞方向把各方框圖依次連接起來，就構(gòu)成了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。 東北大學(xué)《自動控制原理》課程組 45 系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖 例 211 速度控制系統(tǒng) 東北大學(xué)《自動控制原理》課程組 46 系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖 （ 1）比較環(huán)節(jié)和速度調(diào)節(jié)器環(huán)節(jié) ? ? ? ?0rrUsIsR?00000000000001()()111 21 2122( ) ( ) 11 11
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1