第四章电气系统与机电系统的建模,4.1电气系统的数学模型,本章重点内容为:电气系统的数学建模、模拟仿真与混合仿真、机电系统的数学建模。,电气系统在工程中占有相当重要的地位,是构成一切现代系统的必备环节。电气系统由于其电路系统相对明确,其问题基本属于白箱问题,其数学建模目标也自然是很明确的。,一、电路系统基本定理的数学表达式,1、基尔霍夫第一定律,该定律表明任何回路的瞬时电动势等于通过该回路中诸元件的电压降。,2、基尔霍夫第二定律,该定律表明在一个节点上的电荷是守恒的,即在一个节点上的电流代数和始终为零。,例4.1,建立如图所示系统的数学模型。,解:系统输入量为u1,输出量为u2;按照基尔霍夫定律,分别列出运动方程:,消去中间变量i1,i2,整理得到系统方程,表4.1几种典型电路的传递函数,4.2模拟与混合仿真系统,一、模拟仿真,计算机仿真就是建立系统数学模型,并利用该模型在计算机上运行,进行系统科学试验研究的全过程,按照所使用的仿真计算机类型(模拟机、数字机和混合机)不同,计算机仿真被分为模拟仿真、数字仿真和数-模混合仿真。,模拟仿真具有并行高速运算、易于进行实时和超实时仿真、使用模拟