首先致敬西北工业大学自动控制原理的无冕之王张科老师。
期末考试,先下手为强,后下手遭殃。今天我们就开始一起针对期末考试有关题型一一梳理,突破解决。
给你一个系统结构图,让你求R(s)和N(s)同时作用下的C(s)。基本上每年这个题都是放在第一个。占20分。有时候是让你求C(s)/R(s)或者是E(s)/R(s)。据消息人士老师透露,结构流图变换做法现在都不考了,都在考梅森增益公式。为啥?改卷方便(手动狗头)。好判分而且好做。这一切的基础是传递函数,我们今天先从传递函数复习。
基础概念复习:
传递函数是在零初始条件下,线性定常系统输出量的拉氏变换与输入量拉氏变换之比。
零初始条件有两方面的含义。一是指输入作用是在t=0以后才作用于系统的,因此系统输入量及其各阶导数在t<=0时均为0;二是指输入作用于系统前,系统是“相对静止”的,即系统输出量及各阶导数在t<=0时数值也为0.
传递函数的性质
(1)传递函数是复变量s的有理分式,它具有复变函数的所有性质。
(2)传递函数只取决于系统或元部件自身的结构和参数,与外作用的形式、大小无关。
(3)传递函数和微分方程有直接联系。复变量s相当于时域中的微分算子。
(4)传递函数的拉氏反变换即为系统的脉冲响应。
局限性
(1)传递函数不能反映非零初始条件下的全部运动规律。
(2)传递函数通常只适合描述单输入-单输出系统。
(3)传递函数只适用于线性定常系统。
有几个课本上的说法需要我们好好琢磨和理解。
(1)因为实际物理系统是存在惯性的,并且能源功率有限,所以实际系统传递函数的分母阶次n总是大于或等于分子阶次m。
Attention:一般的系统总有摩擦,阻尼等损耗因素,使系统的响应产生衰减,因此建立起来的s域传递函数模型的分母阶数一定会大于分子阶数,这种系统函数也叫“惯性系统”。否则,系统会产生能量的自激振荡。
(2)传递函数通常只适合描述单输入-单输出系统。
(3)传递函数只适用于线性定常系统。
典型环节,可以被认为是构成系统传递函数的最基本的单元,任何系统的传递函数都可以看成是典型环节组合而成的。卢京潮第二版有一个表2.1典型环节的名称、微分方程、传递函数、举例。很nice
当你学完这些,再加上首一尾一标准型时,就可以做这样的题目了——已知闭环传递函数求系统的增益、微分方程、零点、极点图。