第二章控制系統的传递函数.ppt

第二章 控制系统的传递函数 惯性环节与延迟环节的区别： 惯性环节从输入开始时刻就已有输出，仅由于惯性，输出要滞后 一段时间才接近所要求的输出值； 延迟环节从输入开始后在0 ~ τ时间内没有输出，但t =τ之后， 输出完全等于输入。 第二章 控制系统的传递函数 2.4.2典型环节的传递函数 在控制系统的分析中，常常将一个系统分解成若干个典型环节；或是在系统设计中，在系统某处增加若干环节。所谓典型环节就是构成系统的一些基本要素，它们在系统分析和设计中起着重要的作用。? ? 一、放大环节 放大环节又称比例环节，其输出量以一定比例复现输入信号，即 , 其传递函数为 . 图2.17所示的是一个用运算放大器构成的放大环节， 其放大倍数为 R2 第二章 控制系统的传递函数 ?? 二、惯性环节 惯性环节中因含有储能元件，故对突变的输入信号不能立即复现。其运动方程如下： （2.4.13） 其中 称为时间常数 ， 称为惯性环节的增益。由（2.4.13）容易得出惯性环节的传递函数为 （2.4.14） 当输入信号 时，由(2.4.13)不难求出惯性环节的输出响应为 ?（2.4.15） 第二章 控制系统的传递函数 ?? 二、惯性环节 由图2.18(a)和(b)看出，当输入信号从零突变到1后，输出信号并不能立即响应，而是逐渐增大。当 时，输出信号趋于稳态值 ，输出响应曲线在 时的上升斜率为 ，因为 第二章 控制系统的传递函数 ?? 二、惯性环节 第二章 控制系统的传递函数 ?? 三、积分环节 第二章 控制系统的传递函数 ?? 三、积分环节 第二章 控制系统的传递函数 ?? 三、积分环节 第二章 控制系统的传递函数 ??四、微分环节 第二章 控制系统的传递函数 ??四、微分环节 第二章 控制系统的传递函数 ???? 五、延时环节 第二章 控制系统的传递函数 ???? 六、振荡环节 第二章 控制系统的传递函数 2.5方框图模型（结构图） 方框图模型是控制系统的又一种数学模型。特点：具有图示模型的直 观，具有数学模型的精确。方框图具有数学性质，可以进行代数运算 和等效变换，是计算系统传递函数的有力工具，应用非常普遍。 结构框图：将系统中各元件的名称或功用写在框图单元中，并标明它 们之间的连接顺序和信号流向。主要用来说明系统的构成和工作原理 。 第二章 控制系统的传递函数 2.5方框图模型（结构图） 函数框图：把元件或环节的传递函数写在框图单元内，并用表明信号 流向传递方向的箭