自动控制原理胡寿松第六版2-2.ppt

1、2-3控制系统结构图和信号流图、2-4数学模型的试验测定法、控制系统的数学模型、2-1控制系统的时域数学模型、2-2控制系统的复数区域数学模型、第2章、2-3控制系统的结构图和信号流图、1 .系统结构图的结构5 6 .闭环系统的传递函数，系统配置图的配置和绘制，其中，以配置框图的形式，描述了系统的配置、结构和信号传递关系的图形； 完全体现了系统。 也称为框图。 系统构成图：由4个基本单元构成。 信号线：带箭头的线段，箭头方向表示信号的流动，在线段的旁边添加与信号相应的变量名。引出点(或测量点):信号线的一个点表示一个信号在这个地方分成多条路，流向不同的地方，每条路的信号完全相同。 通常，这会出

2、现在信号测量处，因此也称为测量点。比较点(或合并点):一些信号的合并点经过加法(减法)运算，形成新的信号。 流入信号的增加使流出信号增加，线段旁注“； 流入信号增加时流出信号减少，线段带有“”。 通常省略“”符号。、块(或链接):块表示系统的链接(可以是一个源、部件或子系统，但不是必需的)。 框中输入此链接的传递函数。 满足一个框的输入输出和传递函数之间。例2-11 :描绘电压测定装置的框图。 (系统原理图教材图2-22 )、被测定电压： e1； 比较电路：将被测定电压e1与电位器输出电压e2进行比较，得到误差e。 调制、放大电路：用于调制、放大误差信号，驱动电机的两相伺服电机：根据输入电压产

3、生角位移，传动机构：将电机的角位移转换为线位移，电位：使线位移，转换为电压信号，制作系统结构图步骤2 :从包含输入信号的方程式开始，基于方程式的关系画画。 第3步：从上一个环节的输出开始，寻找之前没有使用的方程式，根据方程式的关系画画，直到信号输出为止。 步骤4 :补充未完成的比较点信号。制作系统结构图的步骤：步骤1 :将各元件的微分方程式排成列，在零初始条件下进行拉斯变换。 步骤2 :从包含输入信号的方程式开始，基于方程式的关系画画。 第3步：从上一个环节的输出开始，寻找之前没有使用的方程式，根据方程式的关系画画，直到信号输出为止。 步骤4 :补充未完成的比较点信号。 其中衰减器输出、补偿电

4、路输出。 例2-13 :绘制LZ 3型函数记录修订的框图。 (系统原理图教材图2- 26 )、工作原理：输入的电压信号用衰减器进入系统，用双t滤波器电路滤波50Hz的干扰信号，经过调制交流放大解调直流放大，送到直流电机，通过传动机构，使记录笔以输入电压的波形动作。 为了保证正确的记录，测定触控笔的位移信号，经由微分修正电路与输入端闭合，与输入电压进行比较，构成反馈控制系统。 为了确保电机电路的工作性能，采用了内部反馈。双t滤波器电路：无源网络。 比较电路：各链路的信号传输关系如下：其中有过滤器输出。 调制器和交流放大器：交流放大器输出、放大器增益、时间常数。 解调和直流放大电路：其中直流放大器

5、输出、内部电路反馈电压。 直流马达：马达的旋转角。 其中，速度电机变换系数、分压系数。 内回路反馈电压：齿轮系： 绳轮：测定电路：微分修正电路：参照例2-13。 结构图的等价变换和简化、简化：用简单的结构图表示复杂的结构图。等效变换：用其他方法制作系统构成图，但系统传达关系不变。 也就是说，系统的输入输出传递函数不变。 为避免错误，转换过程中应遵循的原则：目的：通过等效转换，使复杂的系统结构变得简单，使其传递函数更易于求解。 作用：在复杂系统中，可避免求解线性方程式求传递函数。正向通道各个环节传递的函数积不变，闭合回路各个环节的传递函数积不变；1 )串联环节的简化：多个环节串联的作用等于一个环

6、节的作用。 此链路的传递函数等于这些串行链路的乘积。 简化并行链路：多链路并行的作用等于这些链路的传递函数和的作用。 反馈环路的简化：、 比较点反信号传输方向移动了一个环节：、 在比较点的反向信号传输方向是指引点：、的反向信号传输方向。 您的系统结构图简化了：您的系统结构图简化了，您的系统结构图简化了。 您可以通过简化系统配置图、简化系统配置图、简化系统配置图、简化系统配置图、简化系统配置图、简化系统配置图、简化系统配置图、简化系统配置图、简化系统配置图、简化系统配置图、简化系统配置图、简化系统配置图、简化系统配置图、简化系统配置图、简化系统配置图。 您可以选择、或者、或者、或者、或者、或者、

7、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者例2-16 :简化系统结构图，简化系统结构图、简化系统结构图、简化系统结构图、简化系统结构图、简化系统结构图、简化系统结构图、简化系统结构图。 信号流图的结构和性质、信号流图是在点和有向线上描述系统的结构、结构和信号传递关系的图形。 完全体现了系统。 信号流程图：由2个基本单元构成。 节点：用小点表示。 节点表示系统中的信号。 信号的名称显示在节点旁边。 支路：用有向线段表示。 分支路径代表系统的一部分并且链路传递函数被显示在分支路径的旁边。 信号流程图：由节点和支路构成的图。 分支路径用

8、于连接各节点，分支路径的方向表示信号传输的方向。 信号之间的传递关系由支路的传递函数决定。 信号流图形中常用的名词术语、源节点(输入节点):仅信号输出分支路径的节点。 阱节点(输出节点):仅信号输入分支路径的节点。 混合节点：有输入分支路和输出分支路的节点。 前向路径：从源节点向箭头方向，每个节点只通过一次，到达阱节点，形成的路径。 电路：从一个节点向箭头方向，各节点仅通过一次，与出发节点重叠形成的路径。 非接触电路：没有共同节点的电路。 前向路径总增益：前向路径的各链路增益的乘积。 电路：电路各链路增益的乘积。说明，节点表示信号，相当于微分方程式的变量，框图的有向线段，分支路表示一环，相当于

9、微分方程式的变量系数，相当于框图的框。 支路相当于乘法器。 从混合节点导出的信号等于此节点的所有输入信号的和。 节点旁注的节点名也是此节点的所有输入信号的和。 节点表示的信号不一定是微分方程式的变量。、信号流曲线图标绘、从微分方程式标绘信号流曲线图：参照系统构成图的标绘、例2-17 :例2-12 (图2-24 )标绘RC网络的信号流曲线图、例2-12、RC网络的微分方程式(拉斯变换， /对应于图2-18 :图2-43所示的系统结构图的信号流图，、的电路的增益，第14的电路的增益。第14的电路的增益为，第14的电路的增益。H1各电路的增益和。 H2两者互不接触电路增益积之和。 电路I和电路j不相

10、互接触。 Hn:n个互不接触的电路增益积之和。 电路、不相互接触。 信号流图的特征公式。k第k条前向信道的佝偻因子：其中消除了与第k条前向信道接触的电路之后的剩馀佝偻部分。梅森增益式、例2-19 :用梅森式求出例2-14系的传递函数、例2-20 :用梅森式求出图2-47系的传递函数、信号流图表的特征式。 前向信道1的方程式、前向信道2的方程式、例子2-21 :以梅森方程式表示的图2-48系统的传递函数和非接触电路h1h3、增益积、信号流程图的特征式：前向信道1 :方程式：前向信道2信号流图的特征式： 套式：前向信道3 :套式：前向信道4 :闭环系统传递函数，在输入信号处的闭环传递函数，2-4数

11、学模型的实验测量方法，1 .数学模型测试测量的主要方法，2 .输入测试信号的选择，3 .测试注意事项，4 .实验结果的数据处理，复数学模型实验测量的主要方法，数学模型实验测量的基础：根据系统的不同，输入有不同的输出。 类似的系统在相同的条件(包括初始条件和施加激励)下具有相同的响应。 数学模型实验测量的方法：给系统施加激励，观测系统输出，推断系统模型。 根据施加的施加激励和分析的领域，有3种方法。 时域测量方法：给系统提供确定性的输入，根据输入输出信号随时间的变化关系来推断系统数学模型的方法。 频域测量法：对系统施加频率信号，根据系统的输入输出关系随频率变化，推测系统的数学模型。 统一校正相关测量法：对系统施加随机信号，根据系统的输入响应，使用统一校正方法，推测系统数学模型。测试信号的选择、阶跃信号