自動(dòng)控制原理第2章(1)-在線瀏覽
2025-07-16 07:34本頁面
【正文】 質(zhì) —— 運(yùn)動(dòng)。其研究方法是根據(jù)數(shù)學(xué)模型分析系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)特征。 不考慮具體系統(tǒng)的物理 、 自然 、 或社會(huì)含義 ， 而把它抽象化為一個(gè)一般意義下的系統(tǒng)而加以研究 。 2021/6/16 電子信息工程學(xué)院 6 建立控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的方法 ? 分析法－通過對(duì)系統(tǒng)各部分的運(yùn)動(dòng)機(jī)理進(jìn)行分析，建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。） ? 實(shí)驗(yàn)法（系統(tǒng)辨識(shí)）－人為施加某種測(cè)試信號(hào)，記錄基本輸出響應(yīng)，根據(jù)輸入 —— 輸出關(guān)系擬合系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。試列寫以 Ui(t)為輸入量， Uo(t)為輸出量的網(wǎng)絡(luò)微分方程。 RLC串聯(lián)電路的數(shù)學(xué)模型，為一 二階線性微分方程。列寫質(zhì)量為 m的物體在外力 F(t)作用下，位移 x(t)的運(yùn)動(dòng)方程 m k X(t) F(t) 由牛頓運(yùn)動(dòng)定律有 )()()()( 2122tFtFtFdt txdm ???dttdxftF )()(1 ?)()(2 tkxtF ?m F(t) F1(t) F2(t) 受力分析： ktFtxdttdxkfdttxdkm )()()()(22 ???機(jī)械位移系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，也為一 二階線性微分方程。 2021/6/16 電子信息工程學(xué)院 10 兩個(gè)系統(tǒng)的比較 )()()()(22tutudt tduRCdt tudLC iooo ???電 網(wǎng)絡(luò) 機(jī)械系統(tǒng) 數(shù)學(xué)模型 參數(shù)意義 輸入 /輸出 F(t)/x(t) ui(t)/uo(t) f— 阻尼系數(shù) k— 彈性系數(shù) (1/k) m— 質(zhì)量 R— 電阻 C— 電容 L— 電感 結(jié)論：拋開變量和參數(shù)的物理意義，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)理完全不同的系統(tǒng)，具有相同的數(shù)學(xué)模型 — 相似系統(tǒng)（ 相似系統(tǒng)揭示了不同物理現(xiàn)象之間的相似關(guān)系 ）。 ktFtxdttdxkfdttxdkm )()()()(22???2021/6/16 電子信息工程學(xué)院 11 下圖為電樞控制直流電動(dòng)機(jī)原理圖，要求電樞電壓 Ua(t)為輸入量，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 ω m(t)為輸出量，列寫微分方程。 m/A） + if SM + ua ia 負(fù)載 Jm , fm Ea ω m 電樞控制直流電動(dòng)機(jī)原理圖 共引入了四個(gè)被控量 ia 、 Ea 、 Mm 和 ωm ，其中 ωm 為輸出量，其余為中間變量。 ② 將系統(tǒng)劃分為若干環(huán)節(jié)，從輸入端開始，按信號(hào)傳遞的順序，前一部分得輸出作為后一部分得輸入，依據(jù)各變量所遵循的物理機(jī)制，列出各環(huán)節(jié)的原始方程。 （在列寫原始方程時(shí)，引入的被控量的個(gè)數(shù)應(yīng)等于原始方程的個(gè)數(shù)） 2021/6/16 電子信息工程學(xué)院 14 例 24 下圖為一閉環(huán)反饋隨動(dòng)系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖 up 電位器 2 電位器 1 隨動(dòng)系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖 齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 發(fā)電機(jī)原動(dòng)機(jī) If 勵(lì)磁繞組 φ + 負(fù)載 ψ 放大器 I a 電動(dòng)機(jī) 發(fā)電機(jī) 2021/6/16 電子信息工程學(xué)院 15 確定系統(tǒng)的輸入量和輸出量。 ? ?按信號(hào)的傳遞列寫相應(yīng)的各元件的微分方程和代數(shù)方程。由方程①②③④消去中間變量，得 隨動(dòng)控制系統(tǒng)的微分方程為 ： )( 01222001222333444LLL McdtdMcdtMdcbadtdadtdadtdadtda??????????????其中： fdtgapmfmafmafRkkkkkbaaTTaTTTaTTTa????????0012341)()(202122)(datafdatafdatkR
范文總結(jié)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1