下载此文档

控制工程基础-第二章.ppt


文档分类:高等教育 | 页数:约134页 举报非法文档有奖
1/134
下载提示
  • 1.该资料是网友上传的,本站提供全文预览,预览什么样,下载就什么样。
  • 2.下载该文档所得收入归上传者、原创者。
  • 3.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
1/134 下载此文档
文档列表 文档介绍
2、控制系统的数学模型
数学模型的概念





4/27/2018
1
北京科技大学信息工程学院自动化系
本章学****要点
数学模型的相关概念;
简单物理系统的微分方程的列写;
非线性模型的线性化方法;
传递函数和传递函数矩阵的概念;
结构图和信号流图的基本概念及变换与化简;
状态空间与状态空间表达式;
控制系统不同模型形式及其之间的转换。
4/27/2018
2
北京科技大学信息工程学院自动化系
控制系统分析
控制系统的运动方程
设计控制系统应完成哪些工作?
控制对象运动规律的描述
控制对象运动规律定性分析
控制对象运动规律定量分析
控制系统的设计与综合
控制对象

控制系统

数学模型
本章任务
4/27/2018
3
北京科技大学信息工程学院自动化系
控制系统的运动方程
控制系统模型的作用
网络函数的例子:
y(t)
u(t)
系统(网络)
其中:y1(t)——对应于自由运动
y2(t)——对应于强迫运动
4/27/2018
4
北京科技大学信息工程学院自动化系
控制系统的运动方程
什么是控制系统(对象)的数学模型?
模型的定义:
系统输入变量与输出变量之间的动力学特性(运动特性)描述,称为系统的模型。如果用数学表达式描述,则称为系统的数学模型。
简单的说:数学模型就是描述输出变量与输入变量之间对应关系的数学表达式。
数学模型的分类:
按运动特性分类
静态模型——在静态条件下(即变量不随时间变化),描述变量之间关系的代数方程(组)。
动态模型——描述系统运动规律的模型,一般用微分方程描述。
4/27/2018
5
北京科技大学信息工程学院自动化系
控制系统的运动方程
按定义域分类
时域模型——微分方程、差分方程和状态方程;
复频域模型——传递函数、结构图、频率特性
建立系统数学模型的方法
机理分析方法(解析法)——应用物理、化学、电学、机械运动等相关定律,通过机理分析的方法建立系统的数学模型。
系统辨识方法(实验法)——基于系统输入输出的实验数据来建立数学模型的方法
4/27/2018
6
北京科技大学信息工程学院自动化系
控制系统的运动方程
几个相关的概念
系统的运动:系统输出变量(跟随输入变量)的变化过程,称为系统的运动。
描述系统运动过程的数学表达式,称为系统的运动方程——既(控制系统的)数学模型。
下面通过几个例子来介绍控制系统数学模型建立的过程(微分方程)
(动态系统的)
4/27/2018
7
北京科技大学信息工程学院自动化系
控制系统的运动方程
解析法建立系统微分方程的步骤
1、确定系统和各部件的输入变量与输出变量,
及信号传递关系。
2、根据物理化学等定律列写各部件原始方程。
3、列出原始方程式中各中间变量的关系式。
4、将上述关系式代入原始方程,并消去中间
变量,得到最终关于输出—输入间的关系
方程式。——既最终的数学模型
4/27/2018
8
北京科技大学信息工程学院自动化系
控制系统的运动方程
研究RLC电路,试找出输出电压uc(t)随输入
电压ur(t)变化的规律。


1、确定输入、输出变量
输出变量;uc(t), 输入变量ur(t).
2、列写方程
3、中间变量i(t)
4、消去中间变量
4/27/2018
9
北京科技大学信息工程学院自动化系
控制系统的运动方程
代入原始方程,有:
R、C、L是已知的,初始uc(0)确定时,给定ur(t)就可以确定uc(t)
如果令 T1=LC, T2=RC
则有:
4/27/2018
10
北京科技大学信息工程学院自动化系

控制工程基础-第二章 来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处.

相关文档 更多>>
非法内容举报中心
文档信息
  • 页数134
  • 收藏数0 收藏
  • 顶次数0
  • 上传人w447750
  • 文件大小2.94 MB
  • 时间2018-04-27