第三章数学模型3-典型环节解读.ppt

不同形式 储能元件 能量转换 振荡 运动方程式： 传递函数： ? ——环节的阻尼比 K——环节的放大系数 T ——环节的时间常数 0?1 产生振荡 ??1 两个串联的惯性环节 例1：机械平移系统 例2：RLC串联网络 6、振荡环节 机械平移系统 RLC串联网络电路 运动方程式： 传递函数： ??1 ?两个串联的一阶微分环节 ? ——环节的阻尼比 K ——环节的放大系数 T ——环节的时间常数 7、二阶微分环节 运动方程式： 传递函数： ?—环节的时间常数 超越函数近似处理 例1：水箱进水管的延滞 8、延滞环节 惯性环节从输入开始时刻起就已有输出，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之初，在0 ~ τ时间内没有输出，但t=τ之后，输出完全等于输入。 延迟环节与惯性环节的区别 水箱进水管的延滞 对于实零点zi=?αi 对于实极点pj=?βj 对于复零点对zl=?αl+j?l、zl+1=?αl-j?l 对于复极点对pk=??k+j?k、zk+1=? ?k-j?k 牢固掌握典型环节的传递函数 课堂小结 Thank you 浙 江 省 精 品 课 程 自动控制原理 第二章 线性系统的数学模型 自动控制原理 第三章 线性系统的数学模型 本章知识点： 线性系统的输入－输出时间函数描述 传递函数的定义与物理意义 典型环节的数学模型 框图及化简方法 设系统有 b个实零点;d 个实极点; c 对复零点; e对复极点; v个零极点 典型环节的传递函数 b+2c = m v+d+2e = n ? 比例环节 一阶微分环节 二阶微分环节 积分环节 惯性环节 振荡环节 延迟环节 ！串联 纯微分环节 环节是根据微分方程划分的，不是具体的物理装置或元件。 一个环节往往由几个元件之间的运动特性共同组成。 同一元件在不同系统中作用不同，输入输出的物理量不同，可起到不同环节的作用。 运动方程式： 传递函数： K ——环节的放大系数 例1：齿轮传动 例2：晶体管放大器 1、放大环节/比例环节 齿轮传动 共发射极晶体管放大器 运动方程式： 传递函数： K——环节的放大系数 T——环节的时间常数 !储能元件 ！输出落后于输入量，不立即复现突变的输入 例1：弹性弹簧 例2：RC惯性环节 2、惯性环节 弹性弹簧 惯性环节 运动方程式： 传递函数： K ——环节的放大系数 ！记忆 ！积分 输入突然除去 ?积分停止 ?输出维持不变 例1：电容充电 例2：积分运算放大器 4、积分环节 如当输入量为常值 A 时， 输出量须经过时间T才能达到输入量在t = 0时的值A。 ！改善系统的稳态性能 ！具有明显的滞后作用 电容充电 积分运算放大器 理想微分 实际微分 惯性 T ? 0 KT 有限 运动方程式： 传递函数： 传递函数： 例1：测速发电机 例2：RC微分网络 例3：理想微分运放 例4：一阶微分运放 5、微分环节 !无负载时 测速发电机 RC微分网络 理想微分运算放大器 一阶微分运算放大器 浙 江 省 精 品 课 程 自动控制原理 第二章 线性系统的数学模型