西北工业大学自动化学院：《自动控制原理》课程教学资源（PPT课件讲稿）第6讲 控制系统的结构图及其等效变换

归首士学 NORTHWESTERN POLYTFCHNICAL UNTVERSITY 旬动控制原理 本次鹬程作业(6) 2-11。12。13

本次课程作业（6） 2 — 11, 12, 13 自动控制原理

归首士学 NORTHWESTERN POLYTFCHNICAL UNTVERSITY 旬动控制原理 (第6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 81.4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 6 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

②西业大兽 课程回顾(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 课程回顾（1）

②西业大兽 课程回顾(2) §2.3.3典型环节 (1)比例环节 K (2)微分环节 (3)积分环节 1/ (4)惯性环节 1/T+1 (5)振荡环节 1/T2s2+27s+11 (6)一阶复合微分环节Ts+1 (7)二阶复合微分环节z2s2+22zs+1

课程回顾（2） K 1 [Ts  1] 1 [ 2 1] 2 2 T s  Ts  s 1 s  s  1 2 1 2 2  s   s  §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

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

归首士学 NORTHWESTERN POLYTFCHNICAL UNTVERSITY §24控制糸钪的结构图及其等效变换O §2.4.1结构图的组成及绘制 方椎图 工作 集统 原理图 结拘图 微分 方程组

§2.4 控制系统的结构图及其等效变换(1) §2.4.1 结构图的组成及绘制

归首士学 当放大器 NORTHWESTERN POLYTFCHNICAL UNTVERSITY 桥式电位计 测速机 §2.4控制糸统的结构图及其“ 减速器 例1XY记录仪 函教记录议工作原理 反馈口:△=1- AU(S=U(S-U(S)-U(S 放火景:=K1△ U(s)=k1:△U(s) 电动机:Tnbn+n= Ku T S2⊙n(s)+s⊙n(s)=KnU(s) 减速器:日2=K ⊙2(S)=k2·⊙n(s) 绳轮:L=K362 L(S)=K3:⊙2(s) 电桥 KL Un(S)=K4→·L(S) 测速机:矶1=K,O U,(s)=K1·_(s) 放大器 电动机 减速器绳轮笔 Ut(s) Ut &(s) Kt 电桥 测速机Up

§2.4 控制系统的结构图及其等效变换(3) 反馈口： u  ur  up  ut 例1 X-Y 记录仪 放大器： 电动机： 减速器： 绳 轮： 电 桥： u  K1u Tm m  m  Kmu    2  K2 m L  K3 2 up  K4L U(s) U (s) U (s) U (s)   r  p  t ( ) ( ) 1 U s  K  U s ( ) ( ) ( ) 2 T s s s s K U s m m m m       ( ) ( ) 2 2 s K s m    ( ) ( ) 3 2 L s  K  s ( ) ( ) 4 U s K L s p   测速机： ut  Kt U (s) K (s) t  t 

R ②西业大兽 m §2.2.1线性元部件及糸统的微分“E 例2电枢控制式直流电动机 电枢回路:un=Ri+Eb U(S)=R.()+Eb(s) 电枢反电势:Eb=C。·Cn Eb(S)=c2·Sm(s) 电礅力矩:M M(s)=cm.I(s) 力矩平衡:Jn0n+fnOn= M J.Ss2m(S)+fm·Sn(s)=Mm(S) Qm(s)=som(s) m +f Eh 直流电动机结构图

§2. 2. 1 线性元部件及系统的微分方程（2） 电磁力矩： 电枢反电势： 电枢回路： 力矩平衡： r R Eb u  i  b e m E  c  M c i m  m m m m m Mm J   f   例2 电枢控制式直流电动机  m  m   U (s) R I(s) E (s) r  b   E (s) c (s) b e m   M (s) c I(s) m m   J s (s) f (s) M (s) m m m m  m     (s) s (s)  m  m 直流电动机结构图

归首士学 NORTHWESTERN POLYTFCHNICAL UNTVERSITY §24控制糸钪的结构图及其等效变换O §2.4.2结构图等效变换规则 结构图等效变换举例

§2.4 控制系统的结构图及其等效变换(1) §2.4.2 结构图等效变换规则 结构图等效变换举例