机械控制工程第二部分

机械控制工程第二部分第1页，课件共49页，创作于2023年2月OKOK第2页，课件共49页，创作于2023年2月MATLAB在控制系统中的应用作为一种工具，用于控制系统分析、计算、设计和仿真第3页，课件共49页，创作于2023年2月控制系统计算机辅助分析和设计的MATALAB内容系统建模与数学模型表示之间的转换控制系统的分析和设计第4页，课件共49页，创作于2023年2月控制系统计算机辅助分析和设计的特点提高分析和设计效率提高系统设计精度，减少人为错误便于方案比较和优化形象直观，便于理解第5页，课件共49页，创作于2023年2月控制系统运行方框图第6页，课件共49页，创作于2023年2月常用术语的图解输出量输入量偏差量反馈量干扰量第7页，课件共49页，创作于2023年2月实例：雷达跟踪仪要求：1.系统输入和输出2.叙述控制原理3.绘出工作原理方框图第8页，课件共49页，创作于2023年2月雷达跟踪仪第9页，课件共49页，创作于2023年2月系统原理图系统方框图输入输出第10页，课件共49页，创作于2023年2月第二章

控制系统的数学模型数学模型非线性数学模型负载效应等第11页，课件共49页，创作于2023年2月第二部分

控制系统的数学模型目的:建立系统模型第12页，课件共49页，创作于2023年2月数学模型稳态数学模型动态数学模型第13页，课件共49页，创作于2023年2月数学模型的特点可以不考虑具体的物理特性寻找系统动态过程中的共同规律进行具有普遍意义的理论分析指导多种控制系统的分析和设计第14页，课件共49页，创作于2023年2月数学模型的建立方法解析法实验法第15页，课件共49页，创作于2023年2月基础知识第16页，课件共49页，创作于2023年2月惯性力惯性力第17页，课件共49页，创作于2023年2月惯性力矩惯性力矩第18页，课件共49页，创作于2023年2月电工学知识电压=电感电阻电容电流第19页，课件共49页，创作于2023年2月控制系统第20页，课件共49页，创作于2023年2月数学模型的格式

输出量的方程式=输入量的方程式第21页，课件共49页，创作于2023年2月描述系统动态的数学式子

微分方程传递函数方框图频率特性差分方程状态方程第22页，课件共49页，创作于2023年2月建立数学模型的步骤

确定输出量和输入量列出与输入量有关的参数列出与输出量有关的参数列出存在的方程式消除中间变量输出量的方程式=输入量的方程式第23页，课件共49页，创作于2023年2月达伦贝尔动力平衡原理外力f(t)弹簧阻力：惯性阻力：摩擦阻力：f(t)第24页，课件共49页，创作于2023年2月例：达伦贝尔动力平衡原理惯性力+阻尼力+弹簧抗力=外力f(t)第25页，课件共49页，创作于2023年2月例：求机械传动系统的微分方程C-粘性阻尼系数Q-转角J-转动惯量M-外加转矩K-扭转弹性系数第26页，课件共49页，创作于2023年2月例：求机械传动系统的微分方程输出量：Q-转角输入量：M-外加转矩第27页，课件共49页，创作于2023年2月例：求机械传动系统的微分方程F1(Q)=F2(M)第28页，课件共49页，创作于2023年2月例：求机械传动系统的微分方程惯性力矩+粘性阻尼力矩+扭转弹性力矩

=外加力矩第29页，课件共49页，创作于2023年2月例：求机械传动系统的微分方程第30页，课件共49页，创作于2023年2月例：电气网络系统的微分方程式R-电阻C-电容L-电感第31页，课件共49页，创作于2023年2月例：电气网络系统的微分方程式输入：ui输出：u0第32页，课件共49页，创作于2023年2月(a)第33页，课件共49页，创作于2023年2月(a)第34页，课件共49页，创作于2023年2月(b)第35页，课件共49页，创作于2023年2月(b)第36页，课件共49页，创作于2023年2月2-3系统元件间的负载效应例图示为由两个质量为m1,m2和弹簧k1,k2

串联起来的系统。设输入量为外力,输出量为位移y1(t)或y2(t),试求系统的数学模型[第37页，课件共49页，创作于2023年2月2-3系统元件间的负载效应例图示为由两个质量为m1,m2和弹簧k1,k2

串联起来的系统。设输入量为外力,输出量为位移y1(t)或y2(t),试求系统的数学模型[第38页，课件共49页，创作于2023年2月例：求节点A的电流动态方程式iC第39页，课件共49页，创作于2023年2月求节点A的电流动态方程式第40页，课件共49页，创作于2023年2月作业:求节点A的电流动态方程式第41页，课件共49页，创作于2023年2月例求电子网络节点1的电流动态方程式第42页，课件共49页，创作于2023年2月例求电子网络节点1的电流动态方程式第43页，课件共49页，创作于2023年2月i第44页，课件共49页，创作于2023年2月拉氏变换解微分方程已知系统的微分方程：求系统的输出x(t)

?第45页，课件共49页，创作于2023年2月作业：电气网络系统的微分方程式C-电容L-电感输入：ui输出：u0第46页，课件共49页，创作于2023年2月(c)1/c第47页，课件共49页，创作于2023年2月