【文章內(nèi)容簡介】 ()Ys對于左所示的線性系統(tǒng)，其輸入輸出關系一般來說可用如下微分方程來描述： ( ) ( 1 ) ( ) ( 1 )1 1 0 1 1 0( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )n n m mn n m ma y t a y t a y t a y t b x t b x t b x t b x t???? ??? ? ? ? ? ? ? ? ?若將其進行拉普拉斯變換，并令初始條件為零，可得： 11 1 011 1 0( ) ( )mmmmnnnnb s b s b s bY s X sa s a s a s a????? ? ? ??? ? ? ?11 1 011 1 0()()()mmmmnnnnb s b s b s bYsGsX s a s a s a s a????? ? ? ???? ? ? ?G(s)稱為傳遞函數(shù)，它為輸出與輸入的拉普拉斯變換式之比，即系統(tǒng)在復數(shù) s域的輸出與輸入之比。 由此可見， 傳遞函數(shù)表征了系統(tǒng)本身的特性，僅與系統(tǒng)本身的結(jié)構有關，而與系統(tǒng)的輸入無關。 第二節(jié) 自動控制系統(tǒng)的方塊圖 四、傳遞函數(shù)與 L變換 傳遞函數(shù) 閉環(huán)傳遞函數(shù) 定義：系統(tǒng)的主反饋回路接通以后，輸出量與輸入 量之間的傳遞函數(shù)，通常用 ?(s) 擾動傳遞函數(shù) 把系統(tǒng)輸入量以外的作用信號均稱之為擾動信號。 G (s )H (s )1G (s )R(s )C(s )(s )????+_()Rs ()Cs()Hs()Bs()Es ()Ns擾 動++1 ()Gs 2 ()Gs第二節(jié) 自動控制系統(tǒng)的方塊圖 四、傳遞函數(shù)與 L變換 傳遞函數(shù) R（ s） =0 當 擾動影響可被抑制 N（ s） =0 當 時， 表明此時系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)只與 H（ S）有關，與被包圍的 環(huán)節(jié)無關。 (s )H (s )(s )GG1(s )GN (s )(s )C(s )212NN????(s )H (s )(s )GG1(s )(s )GGR( s )(s )C(s )2121RR ????0N(s)(s)C N ?1(s )H (s )(s )GG 21 ?? 1(s )H (s )G 1 ??1(s )H (s )(s )GG 21 ?? )(1R (s )(s )C R sH?(s )G (s ),G 21+_()Rs ()Cs()Hs()Bs()Es ()Ns擾 動++1 ()Gs 2 ()GsR（ s）、 N（ s）同時作用時： N ( s ) ]( s ) R(s )[G( s ) H ( s )( s ) GG1( s )GN ( s )( s ) H ( s )( s ) GG1( s )GR ( s )( s ) H ( s )( s ) GG1( s )( s ) GG( s )C( s )CC ( s )12122122121NR?????????+_()Rs ()Cs()Hs()Bs()Es ()Ns擾 動++1 ()Gs 2 ()Gs 解：利用方塊圖變換法則 (a) 比較點 A前移，分支點 D后移 ()Rs D++__+_()Cs21Cs21R11Cs11R ABC+_+_ 11Cs 21R 21Cs11R()Rs ()CsBC2Cs1R ()a五、例題 (b) 消除局部反饋回路 +_()Rs ()Cs11 1 1R C s ?22 1 1R C s ?12R C s()b五、例題 （ C） 消除主反饋回路 注意：方塊圖的化簡方法不是唯一的，人們應充分地利用各種變換技巧，選擇最簡捷的路徑，以達到省時省力的目的。 21 1 2 2 1 1 2 2 1 21( ) 1R C R C s R C R C R C s? ? ? ?()Rs ()Cs第三節(jié) 過渡過程和品質(zhì)指標 一、控制系統(tǒng)的靜態(tài)與動態(tài) 19 二、控制系統(tǒng)的過渡過程 三、控制系統(tǒng)的控制指標 四、影響控制指標的主要因素 第三節(jié) 過渡過程和品質(zhì)指標 ?一、控制系統(tǒng)的靜態(tài)與動態(tài) 19 自動控制目的： 希望將被控變量保持在一個不變的給定值上 ， 這只有當進入被控對象的物料量 （ 或能量 ） 和流出對象的物料量 （ 或能量 ） 相等時才有可能 。 靜態(tài) ——被控變量不隨時間而變化的平衡狀態(tài) （ 變化率為 0， 不是靜止 ） 。 第三節(jié) 過渡過程和品質(zhì)指標 當一個自動控制系統(tǒng)的輸入 （ 給定和干擾 ） 和輸出均恒定不變時 ， 整個系統(tǒng)就處于一種相對穩(wěn)定的平衡狀態(tài) ，系統(tǒng)的各個組成環(huán)節(jié)如變送器 、 控制器 、 控制閥都不改變其原先的狀態(tài) ， 它們的輸出信號也都處于相對靜止狀態(tài) ，這種狀態(tài)就是 靜態(tài) 。 20 第三節(jié) 過渡過程和品質(zhì)指標 21 動態(tài) ——被控變量隨時間變化的不平衡狀態(tài) 。 從干擾作用破壞靜態(tài)平衡 ， 經(jīng)過控制 ， 直到系統(tǒng)重新建立平衡 ， 在這一段時間中 ， 整個系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)和信號都處于變動狀態(tài)之中 ， 這種狀態(tài)叫做動態(tài) 。 結(jié)論： 在自動化工作中，了解系統(tǒng)的靜態(tài)是必要的，但是了解系統(tǒng)的動態(tài)更為重要。因為在生產(chǎn)過程中，干擾是客觀存在的，是不可避免的，就需要通過自動化裝置不斷地施加控制作用去對抗或抵消干擾作用的影響，從而使被控變量保持在工藝生產(chǎn)所要求控制的技術指標上。 第三節(jié) 過渡過程和品質(zhì)指標 ?二、控制系統(tǒng)的過渡過程 ?系統(tǒng)由一個平衡狀態(tài)過渡到另一個平衡狀態(tài)的過程。 22 當干擾作用于對象 ， 系統(tǒng)輸出 y發(fā)生變化 ， 在系統(tǒng)負