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控制工程基础数学模型数数学学模模型型:描述系统动态特性的数学表达式,称为系统的数学模型,它揭示了系统结构及其参数与系统性能之间的内在关系。作作用用:数学模型是设计和分析控制系统的依据。显然,建立正确、合理的系统的数学模型是关键性的步骤。数学模型可分为两大类:外部模型和内部模型。外部模型外部模型也称为输入输出模型。它着眼于系统激励与响应的关系,并不涉及系统内部变量的情况。因而,这种方法对于单输入、单输出系统较为方便。一般而言,描述线性时不变系统的输入输出关系,对连续系统是用常系数线性微分方程来描述,对离散系统是用常系数线性差分方程来描述。内部模型内部模型也称为状态变量描述法。它不仅可以给出系统的响应,还可提供系统内部各变量的情况,特别适用于多输入、多输出系统。用这种方法建立的数学式为一阶微分方程组形式,便于计算机求解。状态变量分析法还适用于时变系统和非线性系统,已成为系统理论与现代控制工程的基础。建模基本方法:建模基本方法:解析法和实验法。数学模型的形式微分方程(组)传递函数(阵)频率特性L变换变换L L反变换反变换s=js=j 时间响应变量状态图方框图,信号流图Nyquist图,Bod
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