第二章自动控制系统的数学模型.pptVIP

式中，T0，0?1，?n=1/T，T称为振荡环节的时间常数，?为阻尼比，?n为无阻尼振荡频率。振荡环节有一对位于s左半平面的共轭极点：图示为单位阶跃函数作用下的响应曲线。第93页，共160页，星期日，2025年，2月5日式中?——纯延迟时间。单位阶跃输入时，延迟环节的输出响应如右图所示。延迟环节又称为纯滞后环节、时滞环节。延迟环节的输出是经一个延迟时间?后，完全复现输入信号，即：根据拉氏变换的延迟定理，可得延迟环节的传递函数为：五．迟延环节（皮带运输机，钢板测厚调节系统）第94页，共160页，星期日，2025年，2月5日一、负载效应比例环节，考虑了负载后当时只有外接负载充分大时，可以忽略负载影响第三节电气环节的负载效应及其传递函数第95页，共160页，星期日，2025年，2月5日当两级断开时第96页，共160页，星期日，2025年，2月5日当两级相连时第97页，共160页，星期日，2025年，2月5日比较两式，当两级相连时，后级有分流，对前级有负载影响第98页，共160页，星期日，2025年，2月5日处理负载效应方法1.消除负载效应，在串联环节中加装隔离器隔离器输入阻抗充分大，输出阻抗充分小2.对传递函数进行修正，将负载归入典型环节二、复阻抗由电路中的无源元件或有源元件组成的环节，称为电气环节。从频域入手，直接推导传递函数第99页，共160页，星期日，2025年，2月5日三、由运算放大器组成的环节集成运算放大器是一种采用多级直接耦合的高放大倍数的放大电路，它既能放大缓慢变化的直流信号，又能放大交流信号。用运算放大器及其反馈网络，可以组成多种运算电路，模拟数学运算，还广泛用于信号处理、波形发生等电路中。(1)集成放大器的符号(a)(b)(a)国家标准符号(b)原符号第100页，共160页，星期日，2025年，2月5日（2）理想运算放大器在一般分析计算中，都将集成运算放大器看成理想运算放大器，即将集成运算放大器的各项技术指标理想化。即认为：1）开环电压放大倍数Aod??；2）差模输入电阻rid??；3）输出电阻ro?0；4）共模抑制比KCMRR??第101页，共160页，星期日，2025年，2月5日运算放大器外形图第102页，共160页，星期日，2025年，2月5日1.反相输入电路（1）反相输入比例运算电路组成ifi1i–i+uoRFuiR2R1++––++?–?R2为平衡电阻，为保证运放输入级的对称性，取R2=R1//RF3.3.1比例运算电路由后述计算可知，R2与运算公式无关。输入电压ui经R1从反相输入端对地输入，同相端经R2接地，RF为反馈电阻，跨接于输出端与反向输入端之间。第103页，共160页，星期日，2025年，2月5日（2）电压放大倍数因u–=u+，而u+=-i+R2，因i+=i–=0，ifi1i–i+uoRFuiR2R1++––++?–?所以i1?if，所以u-≈0，称为反相输入端“虚地”，这是反相输入的重要特点。所以：负号表示输入输出反相。第104页，共160页，星期日，2025年，2月5日电压放大倍数上式表明闭环电压放大倍数只由RF和R1决定，而与集成运放元件本身无关。改变RF和R1的值，就可使输出与输入满足不同的比例关系，只要RF和R1的阻值精确。特例：当RF=R1时，uo=-ui，称为反号器，或反相器。第105页，共160页，星期日，2025年，2月5日2.比例器3.加法器ui3uoRFui1Ri2Ri1++?–?R2+–·Ri3ui2ii1ii2ii3iF第106页，共160页，星期日，2025年，2月5日4.积分器5.微分器实际微分电路第107页，共160页，星期日，2025年，2月5日第四节发电机励磁控制系统及其传递函数一、发电机励磁控制系统