連續(xù)系統(tǒng)的建模設(shè)計與仿真(編輯修改稿)
2025-02-03 01:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 此，運動微分方程是揭示系統(tǒng)內(nèi)部特殊矛盾的工具，它的解反映了元件或系統(tǒng)的運動規(guī)律。 ? (4)對于統(tǒng)一元件或系統(tǒng)，由于所取的輸出量不同，其運動方程式的形式也就不同。 （ 54） 間模型 基于物理學(xué)定律的系統(tǒng)狀態(tài)空間模型的建模步驟如下。 狀態(tài)空間模型的建模方法 例 53 建立 R— C— L電氣網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) (圖 5— 4)的狀態(tài)方程。 圖 54 1．狀態(tài)變量圖 系統(tǒng)傳遞函數(shù)是描述線性定常 (時不變 )系統(tǒng)輸入與輸出間微分關(guān)系的另一種方法。為便于實現(xiàn)計算機數(shù)字仿真，應(yīng)將傳遞函數(shù)變換為狀態(tài)空間模型。由系統(tǒng)傳遞函數(shù)導(dǎo)出系統(tǒng)狀態(tài)空間模型的方法是先將傳遞函數(shù)用狀態(tài)變量圖描述，然后根據(jù)狀態(tài)變量圖中積分器的輸出確定系統(tǒng)狀態(tài)變量及狀態(tài)方程。 圖 55 圖 55(a) (圖 55(b)) （ 55） 例 54 (55) （ 56） （ 57） （ 58） ? 根據(jù)傳遞函數(shù) H(s)的三種不同表達形式，可以畫出三種不同形式的狀態(tài)變量圖，進而可以寫出三種不同形式的狀態(tài)方程。以式 (56)、式 (57)和式 (58)為基礎(chǔ)的方法分別稱為級聯(lián)法、串聯(lián)法、并聯(lián)法。其中，級聯(lián)法相當(dāng)于由信號流圖求狀態(tài)空間模型，而串聯(lián)法與并聯(lián)法則相當(dāng)于由方塊圖求狀態(tài)空間模型。 ? 圖 56 式（ 57） 圖 56 圖 57 如圖 57 (58) （ 510） （ 59） （ 59） （ 511） （ 512） （ 510） （ 513） （ 514） （ 513） （ 514） 工程上常常將系統(tǒng)描述為結(jié)構(gòu)圖的形式，因為工程技術(shù)人員更習(xí)慣面向結(jié)構(gòu)圖的仿真方法。本節(jié)介紹面向結(jié)構(gòu)圖的線性系統(tǒng)模型。 ? 利用系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)圖，選擇積分環(huán)節(jié)作為典型模塊在程序?qū)崿F(xiàn)上固然十分簡便，但是當(dāng)系數(shù)比較復(fù)雜時，要將系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)都變成由積分模塊組成的仿真模型需要一定的時間和技巧。所以，目前許多面向結(jié)構(gòu)圖的線性系統(tǒng)都采用更復(fù)雜一些的環(huán)節(jié)，如一階超前、滯后環(huán)節(jié)
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