第二章:动力学系统的微分方程模型 利用计算机进行仿真时,一般情况下要给出系统的数学模型,因此有必要掌握一定的建立数学模型的方法。在动力学系统中,大多数情况下可以使用微分方程来表示系统的动态特性,也可以通过微分方程可以将原来的系统简化为状态方程或者差分方程模型等。在这一章中,重点介绍建系统动态问题的微分方程的基本理论和方法。在实际工程中,一般把系统分为两种类型,一是连续系统;其数学模型一般是高阶微分方程;另一种是离散系统,它的数学模型是差分方程。2.1 动力学系统统基本元件 任何机械系统都是由机械元件组成的,在机械系统中有3种类型的基本机械元件:惯性元件、弹性元件和阻尼元件。1 惯性元件:惯性元件是指具有质量或转动惯量的元件,惯量可以定义为使加速度(或角加速度)产生单位变化所需要的力(或力矩)。 惯量(质量)=惯量(转动惯量)=2 弹性元件:它在外力或外力偶作用下可以产生变形的元件,这种元件可以通过外力做功来储存能量。按变形性质可以分为线性元件和非线性元件,通常等效成一弹簧来表示。对于线性弹簧元件,弹簧中所受