归首士学 NORTHWESTERN POLYTFCHNICAL UNTVERSITY 旬动控制原理 (第5讲) 第二章控制系统的数学模型 §1.1引言 §1.2控制系统的时域数学模型 81.3控制系统的复域数学模型 §1.4控制系统的结构图及其等效变换 §2.5控制系统的信号流图 §2.6控制系统的传递函数
自动控制原理 （第 5 讲） 第二章 控制系统的数学模型 §1.1 引言 §1.2 控制系统的时域数学模型 §1.3 控制系统的复域数学模型 §1.4 控制系统的结构图及其等效变换 §2.5 控制系统的信号流图 §2.6 控制系统的传递函数
归首士学 NORTHWESTERN POLYTFCHNICAL UNTVERSITY 你堂回顽 微分方程(时域) 控制系统模型 传递函数(复域 §2.3.1传递函数的定义 §2.3.2传递函数的标准形式 §233传递函数的性质 (1)G(s)是复函数; (2)G(s)只与系统自身的结构参数有关; (3)G(s)与系统微分方程直接关联; (4) G(S)=L k(t)1: 5)G(s)与s平面上的零极点图相对应。 §23.4传递函数的局限性
课堂回顾 §2.3.3 传递函数的性质 §2.3.1 传递函数的定义 §2.3.2 传递函数的标准形式 §2.3.4 传递函数的局限性 控制系统模型 微分方程（时域） 传递函数（复域） (1) G(s) 是复函数； (2) G(s) 只与系统自身的结构参数有关； (3) G(s) 与系统微分方程直接关联； (4) G(s) = L[ k(t) ]； (5) G(s) 与 s 平面上的零极点图相对应
归首士学 NORTHWESTERN POLYTFCHNICAL UNTVERSITY 传说函教(1 例1系统如图,被控对象微分方程为 u. 0 求系统传递函数Φ(s)。 Ro i 解.(1)求Cn(s) (Ts+1)·U2(s)=ko·Ua(s) K Uas) Tos+1 (2)由运放Im( U,(s)+U(s)-U(s) R/Cs R+1/cs R U(s) R U,(s)+U((s) R0(R+ Ro CRs+1
传递函数（1） 例1 系统如图，被控对象微分方程为 T0uc uc K0ua 求系统传递函数F(s)。 解. (1) 求G0(s) ( 1) ( ) ( ) 0 0 T s U s K U s c a ( ) 1 ( ) ( ) 0 0 0 T s K U s U s G s a c (2) 由运放 R Cs R Cs U s R U s U s I r c a a s 1 ( ) ( ) ( ) 0 ( ) ) 1 ( ( ) ( ) ( ) 0 Cs R R Cs R U s U s U s r c a 1 1 0 R CRs R (1) (2)
归首士学 NORTHWESTERN POLYTFCHNICAL UNTVERSITY 传说函教(2) K S)= U,(s Ts+1 (1) R U,(s) R 1 (2) u U (s)+U(s) R. CRs+1 U2(s) RK (S)+U(S)R0(Ts+1)(CRs+1) 整理得(sU(s) RKO/RO U, (S)(TS+1)(CRS +1)+RKo/Ro RK 1+RKo/ Ro RK。/R Φ(S)= K TCR T+CR s+ s+1 +RKo/ro 1+RKO/Ro 1+RKo/R
传递函数（2） ( ) 1 ( ) ( ) 0 0 0 T s K U s U s G s a r ( ) ( ) ( ) U s U s U s r c a 1 1 0 R CRs R ( 1)( 1) 1 ( ) ( ) ( ) 0 0 0 R T s CRs RK U s U s U s r c c 0 0 0 0 0 ( ) ( 1)( 1) ( ) Φ( ) T s CRs RK R RK R U s U s s r c 整理得 1 1 1 1 Φ( ) 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 s RK R T CR s RK R T CR RK R RK R s 0 0 0 0 1 RK R RK R Kk (1) (2)
归首士学 NORTHWESTERN POLYTFCHNICAL UNTVERSITY §23.2帝用控制元件的传递函数 教学课件 NewlnewlzkyL.exe 控制系统元件doc 转子 公共的定子接头 e() /发送机甚收机3 自整角机工作原理圈
§2.3.2 常用控制元件的传递函数 ..\教学课件New\new\zkyl.exe 控制系统元件.doc
②西业大兽 §23.3典型环节(1) 环节:具有相同形式传递函数的元部件的 分类。 ·典型环节及其传通函数doc 不同的元部件可以有相同的传递函数; 若輪入輪出变量选择不同,同一部件可以 有不同的传递函数; 任一传递函数都可看作典型环节的组合
§2.3.3 典型环节(1) • 环节：具有相同形式传递函数的元部件的 分类。 • 典型环节及其传递函数.doc • 不同的元部件可以有相同的传递函数； • 若输入输出变量选择不同，同一部件可以 有不同的传递函数 ； • 任一传递函数都可看作典型环节的组合
归首士学 NORTHWESTERN POLYTFCHNICAL UNTVERSITY §23.3典型环节(2) 传递函教都可看作典型环节的组合 G(S) K(2s+1) s(I+1)(z22+2zs+1) 负载效应问题 R1 R ur C a u
§2.3.3 典型环节(2) 传递函数都可看作典型环节的组合 ( 1)( 2 1) (2 1) ( ) 2 2 s Ts s s K s G s 负载效应问题
归首士学 NORTHWESTERN POLYTFCHNICAL UNTVERSITY 控制糸统的教学模型 无部件 逍去中问交量 徵分 集统 微分方程方程组 微分方程 工作 原理图 方图L LL 结构图化笥 无部件 集统|Maon公式 集统 传通函数结构图 传通函数 系统模型及其建立过程
控制系统的数学模型
②西业大兽 课堂小结(1) §2.3.2常用控制元件的传递函数 (1)电位计 (2)电桥式误差角检测器 (3)旬整角机 (4)测速发电机(交流,直流) 5)电枢控制式直流电动机 (6)两相异步电动机 (7)齿轮条
§2.3.2 常用控制元件的传递函数 （1）电位计 （2）电桥式误差角检测器 （3）自整角机 （4）测速发电机（交流，直流） （5）电枢控制式直流电动机 （6）两相异步电动机 （7）齿轮系 课堂小结（1）
②西业大兽 课堂小结(2) §2.3.3典型环节 (1)比例环节 (2)微分环节 (3)积分环节 (4)惯性环节 5)振荡环节 (6)一阶复合微分环节 (7)二阶复合微分环节
§2.3.3 典型环节 （1）比例环节 （2）微分环节 （3）积分环节 （4）惯性环节 （5）振荡环节 （6）一阶复合微分环节 （7）二阶复合微分环节 课堂小结（2）