3机电系统的计算机辅助分析与设计31 机电系统的数学模型及其转换方法 机电系统计算机仿真与辅助设计是建立在机电系统数学模型基础之上的。对于各类机电系统,利用仿真手段对其进行分析与设计,首先就需要建立相应的系统数学模型,此后,就需要研究如何将系统的数学模型转变为适合于计算机进行分析计算的仿真模型,即数值算法模型。在此基础上,即可通过对数学模型的求解分析,实现对系统动静态特性的分析与设计。显然,进行上述工作的重要基础就是系统的数学模型。因此本章首先介绍系统的几种典型数学描述,然后介绍各种数学模型之间的相互转换,以及系统环节不同形式的相互连接的 MATLAB实现。311 连续系统的数学描述 连续系统的数学模型通常可以用微分方程、传递函数、状态空间表达式三种形式对系统加以描述。下面将简单对这几类数学模型加以回顾,同时给出MATLAB对它们的表示方法。1系统的微分方程形式模型 一个系统的动态特性通常可用高阶微分方程加以描述,因此描述一个系统最常用的数学模型就是微分方程的形式。假设连续系统为单入单出(简称SISO)系统,其输入与输出分别用u(t