孔祥东、王益群_控制工程基础课件第二章.ppt

第二章 控制系统的数学模型 第二章 控制系统的数学模型 第二章 控制系统的数学模型 §2-1 控制系统的微分方程及线性化方程 一、机械系统的微分方程 §2-1 控制系统的微分方程及线性化方程 §2-1 控制系统的微分方程及线性化方程 例2-1 §2-1 控制系统的微分方程及线性化方程 例2-2 §2-1 控制系统的微分方程及线性化方程 §2-1 控制系统的微分方程及线性化方程 §2-1 控制系统的微分方程及线性化方程 §2-1 控制系统的微分方程及线性化方程 二、电气系统的微分方程 §2-1 控制系统的微分方程及线性化方程 §2-1 控制系统的微分方程及线性化方程 例2-4 有源电路网络 §2-1 控制系统的微分方程及线性化方程 例2-5 电枢控制式直流电动机 §2-1 控制系统的微分方程及线性化方程 三、液压系统的线性化微分方 §2-1 控制系统的微分方程及线性化方程 §2-1 控制系统的微分方程及线性化方程 §2-1 控制系统的微分方程及线性化方程 §2-1 控制系统的微分方程及线性化方程 四、相似系统 §2-2 拉氏变换及反变换 一、拉氏变换及其特性 §2-2 拉氏变换及反变换 §2-2 拉氏变换及反变换 §2-2 拉氏变换及反变换 §2-2 拉氏变换及反变换 §2-2 拉氏变换及反变换 §2-2 拉氏变换及反变换 §2-2 拉氏变换及反变换 §2-2 拉氏变换及反变换 §2-2 拉氏变换及反变换 §2-2 拉氏变换及反变换 §2-2 拉氏变换及反变换 §2-2 拉氏变换及反变换 §2-2 拉氏变换及反变换 §2-2 拉氏变换及反变换 二、拉氏反变换及其计算方法 §2-2 拉氏变换及反变换 §2-2 拉氏变换及反变换 §2-2 拉氏变换及反变换 §2-2 拉氏变换及反变换 §2-2 拉氏变换及反变换 §2-2 拉氏变换及反变换 §2-2 拉氏变换及反变换 §2-2 拉氏变换及反变换 §2-2 拉氏变换及反变换 §2-2 拉氏变换及反变换 §2-2 拉氏变换及反变换 三、用拉氏变换解常系数线性微分方程 §2-3 传递函数及基本环节的传递函数 一、传递函数的概念 §2-3 传递函数及基本环节的传递函数 §2-3 传递函数及基本环节的传递函数 §2-3 传递函数及基本环节的传递函数 三、基本环节(又称典型环节)的传递函数 §2-3 传递函数及基本环节的传递函数 §2-3 传递函数及基本环节的传递函数 §2-3 传递函数及基本环节的传递函数 §2-3 传递函数及基本环节的传递函数 §2-3 传递函数及基本环节的传递函数 §2-3 传递函数及基本环节的传递函数 §2-3 传递函数及基本环节的传递函数 §2-4 方框图及其简化 §2-4 方框图及其简化 §2-4 方框图及其简化 §2-4 方框图及其简化 §2-4 方框图及其简化 §2-4 方框图及其简化 §2-4 方框图及其简化 §2-4 方框图及其简化 §2-4 方框图及其简化 §2-4 方框图及其简化 §2-4 方框图及其简化 §2-5 信号流图及梅逊公式 §2-5 信号流图及梅逊公式 2、并联连接 并联环节所构成的总传递函数，等于各并联环节传递函数之和/差。 C1(s) G(s) R(s) C(s) G1(s) G2(s) R(s) C(s) C2(s) 3、反馈连接 反馈，是将系统或某一环节的输出量，全部或部分地通过反馈回路回输到输入端，又重新输入到系统中去。 即输出对输入有影响。 反馈与输入相加的称为“正反馈”，与输入相减的称为“负反馈”。 R(s) E(s) B(s) G(s) H(s) C(s) 整个闭环传递函数是由前向传递函数和开环传递函数构成 。 式中， 当为负反馈时取 “+”，正反馈时取 “-” 。 闭环传递函数：输出信号与输入信号之比 前向传递函数：输出信号与偏差信号之比 反馈传递函数：反馈信号与输出信号之比 开环传递函数：反馈信号与偏差信号之比 三、方框图变换法则 1. 比较点前移/后移 AG-B A B G(s) AG 1/G(s) A AG-B B G(s) A-B/G A AG-BG B G(s) A-B AG-BG A BG G(s) AG G(s) B 2. 引出点前移/后移 G(s) A AG G(s) AG AG A G(s) AG AG A G(s) A 1/G(s) A A G(s) AG 例2-15 试化简如图所示系统的方框图，并求系统传递函数。 A R ( s ) G 1 ( s ) G 2 ( s ) G 3 (