機(jī)械工程控制基礎(chǔ)(2)-在線(xiàn)瀏覽
2025-03-16 09:58本頁(yè)面
【正文】 出量的方程式； (4).將與輸入有關(guān)的項(xiàng)寫(xiě)在微分方程的右邊，與輸出有關(guān)的項(xiàng)寫(xiě)在微分方程的左邊，并且各階導(dǎo)數(shù)項(xiàng)按降冪排列。對(duì)于機(jī)械類(lèi)的學(xué)生，往往需要列寫(xiě)機(jī)械系統(tǒng)和電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的微分方程，因此，有必要掌握常見(jiàn)元件的物理定律。其定義為：在零初始條件下，系統(tǒng)輸出的 Laplace變換與引起該輸出的輸入量的 Laplace變換之比?，F(xiàn)實(shí)的工程控制系統(tǒng)多屬此類(lèi)情況。 (2)當(dāng)系統(tǒng)在初始狀態(tài)為零時(shí)，對(duì)于給定的輸入，系統(tǒng)輸出的 Laplace變換完全取決于其傳遞函數(shù)。 (3)傳遞函數(shù)分子中 s的階次不會(huì)大于分母中 s的階次。 (5)不同用途、不同物理組成的不同類(lèi)型系統(tǒng)、環(huán)節(jié)或元件，可以具有相同形式的傳遞函數(shù)。但對(duì)于多輸入、多輸出系統(tǒng)，需要對(duì)不同的輸入量和輸出量分別求傳遞函數(shù)。針對(duì)這個(gè)局限性，在現(xiàn)代控制理論中，往往采用狀態(tài)空間描述法對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行描述。根據(jù)復(fù)變函數(shù)知識(shí)，凡能使復(fù)變函數(shù)為 0的點(diǎn)均稱(chēng)為零點(diǎn)；凡能使復(fù)變函數(shù)為趨于 ∞的點(diǎn)均稱(chēng)為極點(diǎn)。傳遞函數(shù)的零點(diǎn)和極點(diǎn)的分布影響系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。系統(tǒng)的放大系數(shù)決定了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出值。 系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 三、典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù) 系統(tǒng)是由若干典型環(huán)節(jié)組成的。 系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 注意事項(xiàng) (1)傳遞函數(shù)框圖中的環(huán)節(jié)是根據(jù)運(yùn)動(dòng)微分方程劃分的，一個(gè)環(huán)節(jié)并不一定代表一個(gè)物理的元件 (物理的環(huán)節(jié)或于系統(tǒng) )，一個(gè)物理的元件 (物理的環(huán)節(jié)或子系統(tǒng) )也不一定就是一個(gè)傳遞函數(shù)環(huán)節(jié) 。從根本上講，這取決于組成系統(tǒng)的各物理的元件 (物理的環(huán)節(jié)或子系統(tǒng) )之間有無(wú)負(fù)載效應(yīng)。 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)方框圖及其簡(jiǎn)化 一、傳遞函數(shù)方框圖 在系統(tǒng)建模中，對(duì)于各個(gè)環(huán)節(jié)，分別用傳遞函數(shù)代表環(huán)節(jié)，用環(huán)節(jié)輸入、輸出的 Laplace變換代表其輸入和輸出，而形成的一種表示系統(tǒng)與外界之間以及系統(tǒng)內(nèi)部各變量之間的關(guān)系的方框圖就是傳遞函數(shù)方框圖。 (1)函數(shù)方框 函數(shù)方框是傳遞函數(shù)的圖解表示，指向方框的箭頭表示輸入的 Laplace變換；離開(kāi)方框的箭頭表示輸出的 Laplace變換；方框中表示的是該輸入與輸出之間的環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù) . (2)相加點(diǎn) 相加點(diǎn)是信號(hào)之間代數(shù)求和運(yùn)算的圖解表示，在相加點(diǎn)處，輸出信號(hào) (離開(kāi)相加點(diǎn)的箭頭表示 )等于各輸入信號(hào) (指向相加點(diǎn)的箭頭表示 )的代數(shù)和，每一個(gè)指向相加點(diǎn)的箭頭前方的”十”號(hào)或”一”號(hào)表示該輸入信號(hào)在代數(shù)運(yùn)算中的符號(hào)。相加點(diǎn)可以有多個(gè)輸入，但輸出是唯一的。 建立系統(tǒng)方框圖的 步驟 如下： (1)建立系統(tǒng)（或元件）的原始微分方程； (2)對(duì)這些原始微分方程在初始狀態(tài)為零的條件下進(jìn)行 Laplace變換，并 根據(jù)各個(gè)變換式的因果關(guān)系 分別繪出相應(yīng)的方框圖； (3)從系統(tǒng)的輸入量與主反饋信號(hào)進(jìn)行疊加的比較環(huán)節(jié)開(kāi)始，沿信號(hào)流動(dòng)的方向，通過(guò)傳遞函數(shù)方框?qū)⑺械闹虚g變量之間的關(guān)系一一畫(huà)出，直至
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