华南理工大学《自动控制原理》第2章.pdfVIP

制作:罗家祥 审校:胥布工 第第二章章 控制系统的数学模型控制系统的数学模型 版本版本22.00 2011年6月主编修改版 华南理工大学 自动化科学与自动化科学与工程学院程学院 第二章 控制系统的数学模型 制作-罗家祥 审校-胥布工 22.11 引言引言 2.2 系统的微分方程 2.3 传递函数 2.4 结构图 2.4 结构图 2.5 信号流图 2.6 输入-输出模型与内部状态模型的关系 2.7 基于MATLAB的建模模和仿真真 2.8 小结 2.1 引言 制作-罗家祥 审校-胥布工 知识体系 描述描述 分析分析 控制系统 评价系统的性能: 时域：微分方程 时域中分析 稳定性稳定性 复域复域：传递函数传递函数 复域中分析复域中分析 快速性(动态性能) 频域：频率特性 频域中分析 准确性(稳态性能) 校正系统 1.6 控制系统设计概述（回顾） 制作-罗家祥 审校-胥布工 2.1 引言 制作-罗家祥 审校-胥布工 数学模型:描述系统各变量之间相互关系的数学表达式. 微分方程与时域模型：以时间为自变量，描述各变量的大小以 及各变量的变化趋势（变量的导数）之间关系最基本的数学工 具就是微分方程具就是微分方程。这种在时间域上建立的数学关系称为时域模这种在时间域上建立的数学关系称为时域模 型。 复频域模型复频域模型：对于线性定常系统对于线性定常系统，可以利用拉普拉斯变换和傅可以利用拉普拉斯变换和傅 里叶变换，将时域模型转换为复频域模型。 无论是时域模型还是复频域模型 只要描述的是系统外部输入 无论是时域模型还是复频域模型，只要描述的是系统外部输入 量和输出量之间的数学关系，就称其为输入-输出模型。 本章重点： 本章重点： 建立控制系统的微分方程模型 传递函数模型 传递函数模型 结构图模型以及信号流图模型 2.1 引言 制作-罗家祥 审校-胥布工 几种模型间的关系 微分方程 时域(t) F(ω) L(s) -1 LL-1((ss))