过程对象的动态特性PPT学习教案

1、会计学1 过程对象的动态特性过程对象的动态特性 第1页/共50页 第2页/共50页 )()()()( )()()()( 1 1 1 10 1 1 1 10 trbtr dt d btr dt d btr dt d b tcatc dt d atc dt d atc dt d a mm m m m m nn n n n n （1）确定系统中各元件的输入输出物理量；）确定系统中各元件的输入输出物理量； （2）根据物理定律或化学定律（机理），列出元件的原始方）根据物理定律或化学定律（机理），列出元件的原始方 程，在条件允许的情况下忽略次要因素，适当简化；程，在条件允许的情况下忽略次要因素，适当简化；

2、 （3）消去中间变量，按模型要求整理出最后形式。）消去中间变量，按模型要求整理出最后形式。 v 第3页/共50页 零初始条件：零初始条件： 输入及其各阶导数在输入及其各阶导数在t =0-时刻均为时刻均为0； 输出及其各阶导数在输出及其各阶导数在t =0-时刻均为时刻均为0。 形式上记为：形式上记为： nn nn mm mm asasasa bsbsbsb sR sC sG 1 1 10 1 1 10 )( )( )( 第4页/共50页 第5页/共50页 1 q h )( 1 qfh 第6页/共50页 第7页/共50页 )72.(. 2 2 R h q )52.( 21 dt dh Aqq )6

3、2.( 21 dt hd Aqq hqq， 21 02010 hqq， 第8页/共50页 dt hd A R h q 2 1 )82.(. 11)( )( )( 0 0 2 2 1 0 ST K SAR R SQ SH SW )()()( 122 SQRSHSHSAR )( )( )( 2 1 SHAS R SH SQ 第9页/共50页 20 ART 20 RK A )1 ( 0 / 10 Tt eqKh )( i QfT i Q T 第10页/共50页 )1 ( dt Td CQQ oi p GCC 加热器内水的总重量；其中： G 水的比热； p C 所吸收的热量。热容，介质每升高CC o

4、1 )2()( TTAkQ ro TAkQ ro Ak R r 1 令 )3( 1 T R Qo 第11页/共50页 11)( )( )( 0 0 0 ST K CRS R SQ ST SW i ，得：）示消去）、（由（ o Q31 i QRT dt Td RC )()()(sQRsTsTRCS i ；过程的时间常数，式中：RCTT 。过程的放大系数，RKK 第12页/共50页 2 2 )( )( R th tq dt thd A R th tq )()( )( 2 01 S eSQRSHSHSAR 0 )()()( 122 SS e ST K e SAR R SQ SH SW 00 11)(

5、 )( )( 0 0 2 2 1 0 0 dt tdh Atqtq )( )()( 201 dt thd Atqtq )( )()( 201 第13页/共50页 纯延迟单容水箱及其响应曲线 无纯滞后 有纯滞后 0 0 第14页/共50页 12 d h qqA dt dt hd Aq 1 STASSQ SH SW a 11 )( )( )( 1 0 ATa S a e ST SW 0 1 )( 0 2 0q 第15页/共50页 无纯滞后 有纯滞后 无自平衡能力的单容水箱及其响应曲线 第16页/共50页 1 q 2 h 2 1 2 R h q dt hd Aqq 1 121 3 2 3 R h q

6、 dt hd Aqq 2 232 )()()( 1121 SHSASQSQ 2 1 2 )( )( R SH SQ )()()( 2232 SHSASQSQ 2 2 3 )( )( R SH SQ 第17页/共50页 )( 1 SQ)( 1 SH )( 2 SQ SA1 1 )( 2 SQ 2 1 R 3 1 R SA2 1 )( 3 SQ )( 2 SH )( )( )( 1 2 0 SQ SH SW ) 1)(1( 3221 3 SRASRA R ) 1)(1( 21 STST K 211 RAT 322 RAT K 第18页/共50页 )1()1)(1()( )( )( 13221 1

7、1 0 SRASRASRA R SQ SH SW nn nn )1()1)(1( 21 STSTST K n TTTT n 21 n TS K SW )1( )( 0 S n e TS K SW 0 )1( )( 0 )( 1 SQ)( 2 SQ SA1 1 2 1R SAn 1 1 1 n R )(SHn)( 3 SQ SA2 1 3 1R. )(SQn 第19页/共50页 第20页/共50页 )( )( )( 1 2 01 SQ SQ SW 1 1 21 SRA )( )( )( 2 2 02 SQ SH SW SA2 1 sTSTSASRASQ SH SW a 1 1 11 1 1 )(

8、 )( )( 12211 2 0 第21页/共50页 1 q 3 q 。， 3212010 qqqhh 2 21 2 R hh q dt hd Aqq 1 121 3 2 3 R h q dt hd Aqq 2 232 1)( 1 )( )( )( 132312 2 23121 3 0 SARARARSARARSQ SQ SW )1)(1( 1 21 STST 第22页/共50页 )( 231211 ARARfT， )( 231222 ARARfT， 1 q 2 h 第23页/共50页 第24页/共50页 第25页/共50页 )()()( 21 tututu从图中可知： )()( 12 ttu

9、tu而： 作用下的响应；为矩形脉冲设)()(tuty 作用下的响应；、为阶跃信号、)()()()( 2121 tututyty )()()()()( 1121 ttytytytyty则： )()()( 11 ttytyty所以 响应曲线。响应曲线。 第26页/共50页 第27页/共50页 1 )( 0 0 0 ST K SW )1)(1( )( 21 0 0 STST K SW s e ST K SW 1 )( 0 0 0 s e STST K SW )1)(1( )( 21 0 0 ST SW a 1 )( 0 s a e ST SW 1 )( 0 )1( 1 )( 1 0 STST SW

10、a s a e STST SW )1( 1 )( 1 0 第28页/共50页 0 0 )0()( x yy K 1 )( 0 0 0 ST K SW 第29页/共50页 S e ST K SW 1 )( 0 0 0 第30页/共50页 S e ST K SW 1 )( 0 0 0 时当那么)(1)( 0 txtr )(ty t0 texK T t )1( 0 00 的两个表达式：和 数入上式，得到含有未知 将曲线上两点的值带 T )1()( 0 1 001 T t exKty )1()( 0 2 002 T t exKty 第31页/共50页 )(393.0)( 1 yty )(2 120 t

11、tT 21 2tt )(632.0)( 2 yty 03 8.0Tt 04 2Tt )(55.0)( 3 yty )(87.0)( 4 yty 第32页/共50页 tty)( tty)()(t y 01 第33页/共50页 )1)(1( )( 21 0 0 STST K SW 时当)(1)( 0 txtr )1()( 21 12 2 12 1 00 T t T t e TT T e TT T xKty 上述模型的响应 2 T 1 T 1 T 2 T tty)()(4.0( 1 yt ， )(8.0( 2 yt ， 第34页/共50页 )( 16.2 1 2121 ttTT )55.074.1(

12、 )( 2 1 2 21 21 t t TT TT 21 TT 、 S e 第35页/共50页 )(4 . 0 1 yt ：对应 的关系与比值中阶数 ）（ 惯性对象 2 1 1 1 t t n TS n n 2 1 t t )(8 . 0 2 yt ：对应 第36页/共50页 ；的稳态值求、)()(1yty ；和所对应的和分别为求、 21 )(8 . 0)(4 . 0)(2ttyyty ；的值确定阶数根据、n t t 2 1 3 ，则对象为一阶系统；若32. 0 2 1 t t a 统；，则将其拟合成二阶系若46. 032. 0 2 1 t t b ， ）（ ，则系统模型为若特殊地 2 0 2

13、 1 1 46. 0 TS K t t 32. 4 21 tt T 其中： 第37页/共50页 的数据对，则根据上表找其相近若46. 0 2 1 t t c 进行拟合值，根据的 16. 2 21 tt nTn s a e ST SW 1 )( 0 tg x Tt a 0 2 ， s a e STST SW )1( 1 )( 1 0 tg x Tt a 0 1 ， 121 ttT 第38页/共50页 )( xx R )( xy R )(g脉冲响应 )(y阶跃响应)( 0 SW过程的传递函数 )(ty )( 0 SW 随机信号)(tx 第39页/共50页 第40页/共50页 的自相关函数。 称为该

14、集合的，其乘积的集合平均 是相关与有影响，则称的取值 ）对另一时刻（时刻的取值某信号在 )()( )()()( )( txtxE txtxtx ttxt T T xx dttxtx T R 0 )()( 1 lim)( 称为其互相关函数。均 集合平是互相关的，其乘积的与响，则称 的值有影对另一个信号如果一个信号 )()( )()( )()( tytxE tytx tytx T T xy dttytx T R 0 )()( 1 lim)( 第41页/共50页 第42页/共50页 )()(gkRxy )( )( xx R k 00 01 )( 第43页/共50页 第44页/共50页 时钟脉冲 12

15、34 输出 第45页/共50页 T xy dttytx T R 0 )()( 1 )( T xx dttxtx T R 0 )()( 1 )( )(tx )()(txtx t t 2 0 )( 2 a )( 2 a 第46页/共50页 时当t N a ta tN ta T dtttxtx T R T xx 2 2 0 2 )( 1 )( 1 )()( 1 )( 时、当ttt 1432 N a dttxtx T R T xx 2 0 )()( 1 )( 同样有 时当0 22 0 2 )( 1 )( 1 )()( 1 )( atNa tN tNa T dttxtx T R T xx 第47页/共50页 )( xx R 0 2 a tNtt N a ) 1(2 2