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第二讲 系统的数学模型
2. 1. 基本要求
1.了解建立系统微分方程的 ,能对简单的机械网络和电路能列写出动态方程式。
2.掌握传递函数的概念及性质。
3.掌握典型环节的传递函数形式。
4.掌握 微分方程组建立动态结构图的 。
5.掌握用动态结构图等效变换求传递函数和 公式求传递函数的 。
6.掌握系统的开环传递函数、闭环传递函数,对参考输入和对干扰的系统闭环传递函数及误
差传递函数的概念。
2. 2 重点讲解
1, 本章是建立常参量线性系统描述系统输入、输出 的的两种数学模型:系统微分方程
式和传递函数,前者是时域描述,后者则是复数域的描述。建立系统的数学模型是一件非常
复杂的工作,它涉及对系统中每个部件的深入了解和专门的知识,这些都不是本课程可以解
决的问题。它要靠专业课学习和长期的工作实践的积累。这里只是 建立模型的一种思路
和原则步骤。
本课程只要求能对简单的机械网络和电路能列写出动态方程式。
2, 电网络的动态方程
例题2-1 电路如图2-1 所示,u (t) 为输入量,u (t) 为输出量,试列写该电网络的动态方
r c
传递函数U ( s) / U ( s) 。
c r
R L
1 u
0
i +i i2
1 2
u C i R u
r 1 2 c
图2-1 电路图
解:根据电路基本定律,得电网络的动态方程
di
( + ) + 2 +
u R i i L u
r 1 1 2 c
dt
d di u
i 、i 为中间变量,且i1 C (L 2 =+uc ), i2 c , 在动态方程中消掉中间变量,得
1 2
dt dt R
2
R LC du 2 L du R
1 c c 1
+( +R C) +(1 + )u
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