2.2自动控制系统数学模型 2.2.2解析法建模 4.频率法：又称正弦波法 在对象的输入端加入一正弦波信号，在被测对象的输出端则输出一与输入 信号同频率而不同幅值和相位角的正弦波信号。只要用相关仪器测量不同频率 下的输出与输入信号的振幅，以及输出与输入信号之间的相位差，即可获取对 象的频率特性。 正弦信号 被测对象 记录仪器 发生器 图2.12频率法实验原理示意图 第2章自动控制系统基本知识 11
第2章 自动控制系统基本知识 11 2.2.2 解析法建模 4.频率法：又称正弦波法 在对象的输入端加入一正弦波信号，在被测对象的输出端则输出一与输入 信号同频率而不同幅值和相位角的正弦波信号。只要用相关仪器测量不同频率 下的输出与输入信号的振幅，以及输出与输入信号之间的相位差，即可获取对 象的频率特性。 2.2 自动控制系统数学模型
2.2自动控制系统数学模型 表2-1对象幅频特性与数学模型 对数幅顿特性 传递函数 对象参数 20dB/dec a=20lgK W.)- - a=201gK Wo(s)= K (Tos+1)3 Toi a=20lgK K Wo)=(T+1)(T+ 号 - 第2章自动控制系统基本知识 12
第2章 自动控制系统基本知识 12 2.2 自动控制系统数学模型
2.2自动控制系统数学模型 续表 对数幅频特性 传递函数 对象参数 _20dB/dec a=20lgK Wo(s)-5(Tos+1) 40dB/dec = a=201gK 40dB/dec W(s)= K Tis+28Tos+1 = 2.3小偏差线性化 自学内容 第2章自动控制系统基本知识 13
第2章 自动控制系统基本知识 13 2.3小偏差线性化 自学内容 2.2 自动控制系统数学模型
2.4自动控制系统运动方程的建立 2.4.1自动控制系统运动方程建立的方法 1)列出系统的而结构方块图。 2)列写出系统各方块图中各功能元件的微分方程 3)根据方块图相互连接关系，消去中间变量，得到系统输入、输出量的 微分方程。 例2-10电炉炉温控制系统的方块图，假设不考虑 扰动 扰动影响，只考虑扰动是由电源电压波动引起的。 给定 热 图2.17炉温控制系统方块图 第2章自动控制系统基本知识 14
第2章 自动控制系统基本知识 14 2.4 自动控制系统运动方程的建立 2.4.1 自动控制系统运动方程建立的方法 1）列出系统的而结构方块图。 2）列写出系统各方块图中各功能元件的微分方程 3）根据方块图相互连接关系，消去中间变量，得到系统输入、输出量的 微分方程。 给 定 例2-10 电炉炉温控制系统的方块图，假设不考虑 扰动影响，只考虑扰动是由电源电压波动引起的
解 放大环节 执行环节 测量元件 图2.18炉温控制系统原则性方块图 TC+=K4=K4+K,K西=K,+K西 dt 调节器 up =Ke 比较环节e=u-ur 测量环节ur=K2T 执行器 u。=Ka 减速箱 da=K'n 转速与电压正比n=K"42 dt du=kda=KK'n=K'K"K"up=Kyp dt dt 第2章自动控制系统基本知识 15
第2章 自动控制系统基本知识 15 解： 0 ' + = = + = + 0 0 0 0 0 0 c d d c d d dT T T K u K u K K u K u K u dt 调节器 D = 1 u K e 比较环节 = − f e u u 测量环节 f = 2 0 u K T 执行器 ' u K c = 减速箱 = d K n dt = D 转速与电压正比 n K u 3 = = = = c D D du d K K K n K K K u K u dt dt