《自动控制原理》第二章 2-2 复域数学模型.ppt

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1、重点回顾线性系统微分方程的建立线性微分方程的求解非线性系统的线性化模态的概念1能源与动力学院第二章控制系统的数学模型１．系统如图微分方程：模态是？输入，零初始条件下的输出，求RC的值。输入时，系统输出？重点练习2能源与动力学院第二章控制系统的数学模型重点练习２．设机械系统如图所示，x(t)为质量块m的位移，弹簧系数k=200N/m,f=30N(m/s),u(t)=100﹒1(t)为作用在质量块m=1kg上的外力，在零初始条件下计算x(t)。mu(t)输入力x(t)输出位移摩擦系数f弹簧系数k3能源与动力学院第

2、二章控制系统的数学模型4能源与动力学院第二章控制系统的数学模型3.设某系统由下式描述若x在10附近作微小变化，使推导的线性化方程。解：5能源与动力学院第二章控制系统的数学模型2-2控制系统的复域数学模型传递函数的定义传递函数的性质传递函数的零、极点典型部件的传递函数本节内容：6能源与动力学院第二章控制系统的数学模型线性定常系统，零初始条件下1.传递函数的定义（Transferfunction）零初始条件的含义：1），输入量及各阶导数=02），输出量及各阶导数=07能源与动力学院第二章控制系统的数学模型n阶线性

3、定常系统的微分方程：零初始条件下，两边取拉氏变换：传递函数：1.传递函数的定义…8能源与动力学院第二章控制系统的数学模型2.传递函数的性质9能源与动力学院第二章控制系统的数学模型例2-2.1求电枢控制直流电动机传递函数(见书例2-9)2.传递函数的性质…10能源与动力学院第二章控制系统的数学模型系统的响应：2.传递函数的性质…11能源与动力学院第二章控制系统的数学模型3.传递函数的零、极点传递函数的零点(Zeroes)传递函数的极点(Poles)根轨迹增益传递函数的静态增益12能源与动力学院第二章控制系统的数

4、学模型零、极点分布图零、极点分布对输出的影响3.传递函数的零、极点…13能源与动力学院第二章控制系统的数学模型例2-2.23.传递函数的零、极点…14能源与动力学院第二章控制系统的数学模型4.典型元部件传递函数（1）电位器比例环节（Proportional）15能源与动力学院第二章控制系统的数学模型微分环节（Differential）（2）测速发电机4.典型元部件传递函数…16能源与动力学院第二章控制系统的数学模型（3）电动机惯性环节17能源与动力学院第二章控制系统的数学模型（4）无源网络时间常数4.典型元部

5、件传递函数…18能源与动力学院第二章控制系统的数学模型4.典型元部件传递函数…19能源与动力学院第二章控制系统的数学模型4.典型元部件传递函数…（5）有源网络积分环节（Integrated）20能源与动力学院第二章控制系统的数学模型4.典型元部件传递函数…21能源与动力学院第二章控制系统的数学模型4.典型元部件传递函数…22能源与动力学院第二章控制系统的数学模型4.典型元部件传递函数…23能源与动力学院第二章控制系统的数学模型例.已知系统传递函数为求系统的零点、极点、根轨迹增益，系统的增益。求r(t)=1(t

6、)时，c(t)解：由传递函数知微分方程为：对其进行Laplace变换24能源与动力学院第二章控制系统的数学模型25能源与动力学院第二章控制系统的数学模型传递函数的定义、零、极点及其性质静态增益、根轨迹增益的定义典型元部件传递函数的求取习题：2-9，2-105.本节重点回顾26能源与动力学院第二章控制系统的数学模型