自动控制原理.ppt

Automatic Control Theory
主讲人:郑海青
E-mail:******@stdu.
自动控制原理
2
第二章控制系统的数学模型
控制系统的时域数学模型
控制系统的复域数学模型
控制系统的结构图与信号流图
控制系统建模实例
3
控制系统的复域数学模型
传递函数的几种表达形式:
1) 有理分式表示法---传递函数的分子、分母均为s的多项式
式中:ai , bj ---为实常数,对物理可实现系统一般n≥m
上式称为n阶传递函数,相应的系统为n阶系统。
4
控制系统的复域数学模型
2) 零点、极点表示法
将上式分子各项除以b0,分母各项除以a0:
---传递系数(根轨迹增益)
式中:zi 称为传递函数的零点, pj 称为传递函数的极点。
复平面上零点用“○”表示,极点用“×”表示,称为零极点分布图。
5
控制系统的复域数学模型
3) 时间常数表示法
将式(1)分子各项除以bm,分母各项除以an:
---放大系数(系统增益)
其中:
ti、Tj --时间常数
6
控制系统的结构图与信号流图
(1)信号比较点的移动、互换
比较点后移
G(s)
N(s)=?
7
控制系统的结构图与信号流图
比较点前移
G(s)
C(s)
R(s)
Q(s)
G(s)
N(s)
C(s)
R(s)
Q(s)
注:变换前后保持信号的等效性
8
控制系统的结构图与信号流图
比较点互换
---相邻的信号比较点位置可以互换
+
+
-
-
R1(s)
R2(s)
R3(s)
C(s)
+
+
-
-
R1(s)
R3(s)
R2(s)
C(s)
9
控制系统的结构图与信号流图
(2) 信号引出点的移动、互换
引出点后移
10
控制系统的结构图与信号流图
引出点前移