1、自动控制原理,典型环节典型环节的传递函数,内容提要,不同的物理系统是由许多不同的元部件构成的;不同的元部件可以有相同形式的传递函数;若输入输出变量选择不同,同一部件可以有不同的传递函数;抛开元部件具体的物理结构和特点,研究其数学模型和运动规律的共性,可以划分几种典型的数学模型。,典型环节,通常把具有低阶简单因子的数学模型称为典型环节任一传递函数都可看作典型环节的组合,典型环节,常见典型环节:比例环节积分环节微分环节惯性环节一阶微分环节振荡环节二阶微分环节迟后环节,典型环节,一、比例(放大)环节,比例环节方框图,传递函数为,典型环节的传递函数,特点:输入量与输出量之间的关系为固定比例关系,有源网
2、络实现:,电位器:,典型环节的传递函数,二、积分环节,微分方程为,传递函数为,传递函数,典型环节的传递函数,Ti :积分时间常数,有源网络实现:,电感,典型环节的传递函数,求无源或有源网络的传递函数时可直接应用复阻抗:,电容,电阻,空载油缸,流量,小惯性电动机,典型环节的传递函数,三、理想微分环节,微分方程,传递函数,测速发电机,典型环节的传递函数,四、惯性环节,微分方程,传递函数,典型环节的传递函数,典型环节的传递函数,有源网络实现:,典型环节的传递函数,无源网络实现:,五、一阶微分环节,微分方程,传递函数,典型环节的传递函数,典型环节的传递函数,无源网络实现:,六、振荡环节,微分方程,传递
3、函数,式中: 相对阻尼比(无量纲) n无阻尼自然频率(s-1),典型环节的传递函数,典型环节的传递函数,RLC网络,质量-弹簧-阻尼动态系统,牛顿第二定律 F=ma,取拉氏变换,整理后得,典型环节的传递函数,七、二阶微分环节,微分方程,传递函数,二阶微分环节的方框图,典型环节的传递函数,八、 迟后环节,特点:输入量输出量之间的关系满足,传递函数:,典型环节的传递函数,典型环节是分析系统的基础,对其传递函数的标准型必须牢固掌握。一个控制元部件的传递函数,不一定只含有一个典型环节,而可能是几个典型环节的组合。典型环节与控制元部件并不存在一一对应的关系,而是为了便于理论分析所做的典型化处理。,小 结,谢谢 !,