第 控制糸统数学模型 电气系张满生
第二章 控制系统数学模型 电气系 张满生
本章提纲 第一节导论 第二节控制系统的微分方程 第三节控制系统的传递函数 第四节控制系统结构图与信号流图 第五节应用 MATLAB控制系统仿真 结
本章提纲 第一节 导论 第二节 控制系统的微分方程 第三节 控制系统的传递函数 第四节 控制系统结构图与信号流图 第五节 应用MATLAB控制系统仿真 小结
本章提要 描述系统各变量之间关系的数学表达式 叫做系统的数学模型。实际存在的系统的动 态性能都可以通过数学模型来描述(例如微 分方程、传递函数等) 控制系统的数学模型关系到对系统性能 的分析结果,所以建立合理的数学模型是控 制系统分析中最重要的事情。本章将对系统 和元件数学模型的建立、传递函数的概念、 构图和信号流图的建立及简化等内容加以 仑述
本章提要 ❖ 描述系统各变量之间关系的数学表达式， 叫做系统的数学模型。实际存在的系统的动 态性能都可以通过数学模型来描述（例如微 分方程、传递函数等）。 ❖ 控制系统的数学模型关系到对系统性能 的分析结果，所以建立合理的数学模型是控 制系统分析中最重要的事情。本章将对系统 和元件数学模型的建立、传递函数的概念、 结构图和信号流图的建立及简化等内容加以 论述
第一节导论 数学模型有动态模型与静态模型之分。控制系统 的动态模型,即线性定常微分方程,分析系统的动态 特性。 建立系统数学模型时,必须: (1)全面了解系统的特性,确定研究目的以及准确 性要求,决定能否忽略一些次要因素而使系统数学模 型简化 (2)根据所应用的系统分析方法,建立相应形式 的数学模型,有时还要考虑便于计算机求解。 建立系统的数学模型主要有两条途径:第一种途 径是采用演绎的方法建立数学模型。第二种途径是根 据对系统的观察,通过测量所得到的大量输入、输出 数据,推断出被研究系统的数学模型
第一节 导论 数学模型有动态模型与静态模型之分。控制系统 的动态模型，即线性定常微分方程，分析系统的动态 特性。 建立系统数学模型时，必须： (1) 全面了解系统的特性，确定研究目的以及准确 性要求，决定能否忽略一些次要因素而使系统数学模 型简化。 (2) 根据所应用的系统分析方法，建立相应形式 的数学模型，有时还要考虑便于计算机求解。 建立系统的数学模型主要有两条途径：第一种途 径是采用演绎的方法建立数学模型。第二种途径是根 据对系统的观察，通过测量所得到的大量输入、输出 数据，推断出被研究系统的数学模型
控制系统的运动状态和动态性能可由微分方程式描 述,微分方程式就是系统的一种数学模型。建立系统 微分方程式的一般步骤如下: (1)在条件许可下适当简化,忽略一些次要因素。 (②)根据物理或化学定律,列出元件的原始方程式 (3)列出原始方程式中中间变量与其它因素的关系式。 这种关系式可能是数学方程式,或是曲线图。 (4)将上述关系式代入原始方程式,消去中间变量, 就得元件的输入输出关系方程式 (5)求出其它元件的方程式。 (6)从所有元件的方程式中消去中间变量,最后得系 统的输入输出微分方程式
第二节 控制系统的微分方程 控制系统的运动状态和动态性能可由微分方程式描 述，微分方程式就是系统的一种数学模型。建立系统 微分方程式的一般步骤如下： (1) 在条件许可下适当简化，忽略一些次要因素。 (2) 根据物理或化学定律，列出元件的原始方程式。 (3) 列出原始方程式中中间变量与其它因素的关系式。 这种关系式可能是数学方程式，或是曲线图。 (4) 将上述关系式代入原始方程式，消去中间变量， 就得元件的输入输出关系方程式。 (5) 求出其它元件的方程式。 (6) 从所有元件的方程式中消去中间变量，最后得系 统的输入输出微分方程式