自动控制原理.ppt

例1图示水电加热器。为保持希望温度,由温控开关接通或断开电加热器的电源。使用热水时,水箱中流出热水并补充冷水。试画出系统的控制方框图,分析系统的工作原理,并在系统中找出控制量、被控制量、被控对象。当水箱水温=希望温度时,温控开关断开,电加热器不工作,水箱水温保持。使用热水或其它干扰使水箱的水温下降,测温元件感受水箱的水温低于希望温度时,会启动温控开关,电加热器工作,水箱水升温,直到水箱的水温达到希望温度。控制量:希望温度; 被控对象:水箱; 被控制量:水温第一章试分析所示机械加工过程的内反馈情况 y Pys ω?sy ? Py 切削反作用分力 k 1 s开始切削,切削过程产生的反作用 y向分力 Py ; 2. Py 作用于刀架,产生刀具后退 y= Py/k ; a= s-y ,使反作用力 Py 减小, y也减小, x经反馈使 a加大。这样系统产生振动。 s或加大 k都可减小刀具的振幅。 k 1k 2m 1m 2c yx x 1 )()( )()()( 1 122 111 1211yxcyxkym xxkyxcyxkxm??????????????????)()( )()()( 1 12 22 111211 21YX csYXkYsm XXkYXkYX csXsm??????????Yk cs k cssmX XkXksmYsm 2 2 221 111 21 22)(???????)() )(( )( 2 222 221 21 21k cssmk cssmksm k csk X Y???????微分方程为: 取L氏变换有: 整理得: 某系统简化后如图,求输入为 x、输出为 y的传递函数。第二章 4. 拉氏变换后即得传递函数)()()()( 1 2 1 s rF ssBs JssT rfBJT???????????????拉氏变换???)()()()( 22 2 22 sXks sX BsX ms sFxkxBxmf ???????????拉氏变换??? sB Js s rF sTs 1 2)()()(????sB Js 1 21?)(s??)(sT)(sF ?)()()( 22 2sXksB ms sF???)(sX )(sF 22 2ksB ms??)()(srsXrx?????????拉氏变换)(s?)(sXr 各环节的传递函数及方框图 r 系统方框图 sB Js 1 21??)(sT)(sF ?)(sXr 22 2ksB ms??)(s?22 221 22 1 2 22 22 1 2)()( )(1 )( rksrBBs mr J r sB Js ksB ms r sB Js rsG??????????? r系统传递函数(方框图化简) 1211 11 1211 11 )( 1 )( 1UIIsC IRudtiiC Ri ????????????拉氏变换)( 11 )( 11 211 22 22 211 22 22 IIsC IsC IR dtiiC dtiC Ri ?????????????拉氏变换 222 2221 1UIsC udtiC ????????拉氏变换 21 111 1111IsC UIsC sCR??? 1 11 1?sCR sC )( 1sI ?)( 1sU)( 2sI ? 11 221 212121IsC sCCR???)( 1sI )( 2sI 21212 R C??)( 2sI )( 2sUsC 21 sC 11 1 11 1?sCR sC )( 1sI ?)( 1sU)( 2sI ?)( 2sI 21212 R C??)( 2sUsC 21 sC 111)( 1 ) )(1( )( 222111 22121 22121211 1??????????RsCR C sG 按变量关系串连各环节传递函数方框图,得: 化简方框图,得: 已知某系统的传递函数方框如下图所示,其中, Xi(s )为输入, Xo(s ) 为输出, N(s )为干扰,试求: 1. Xi(s )为输入, N(s )=0 时, 以 Xo(s )为输出的传递函数; 2. N(s )为输入, Xi(s )=0 时, 以 Xo(s )为输出的传递函数; 21 21)1( )(kk Tss kksG x???3. G(s )为何值时,系统可消除干扰的影响? G(s )1 2? Ts Ks K 1))1( )()(()( 21 211kk Tss kkk ssGsG N????。, k ssG 可消除干扰的影响时 1)(?解: 1. 2. 3.