传递函数ppt课件教学教程.ppt

传递函数n n定义：初始条件为零时，线性定常系统输出量拉氏变换与定义：初始条件为零时，线性定常系统输出量拉氏变换与输入量拉氏变换之比，即输入量拉氏变换之比，即n n零初始条件的含义：零初始条件的含义：输入作用是在输入作用是在t=0t=0以后才作用与系统，以后才作用与系统，因此，系统输入量及其各阶导数，在因此，系统输入量及其各阶导数，在t=0t=0-时的值均为零；时的值均为零；输入作用加于系统之前，系统是相对静止的，因此系统输输入作用加于系统之前，系统是相对静止的，因此系统输出量及其各阶导数，在出量及其各阶导数，在t=0t=0-的值也为零。的值也为零。线性定常系统的微分方程传递函数传递函数表征控制系统动态性能的局限性n n对于非零初始条件的系统，传递函数不能完全表对于非零初始条件的系统，传递函数不能完全表征系统的动态性能；征系统的动态性能；n n只是通过系统的输入变量与输出变量之间的关系只是通过系统的输入变量与输出变量之间的关系来描述系统，而对内部其它变量的情况无法得知。来描述系统，而对内部其它变量的情况无法得知。传递函数的性质 描述线性定常系统，复变量描述线性定常系统，复变量s s的有理真分式的有理真分式(mn)(mn)只取决于系统和元件的结构（内在固有特性），与外只取决于系统和元件的结构（内在固有特性），与外作用（输入量）的形式无关作用（输入量）的形式无关 既可无量纲，也可有量纲，视输入输出量而定既可无量纲，也可有量纲，视输入输出量而定 不能表明系统的物理结构和特性，物理性质不同的系不能表明系统的物理结构和特性，物理性质不同的系统可以有相同的传递函数统可以有相同的传递函数 零点极点分布图也可表征系统动态性能零点极点分布图也可表征系统动态性能根轨迹法根轨迹法 令令s=js=j，则可在频率域分析系统，则可在频率域分析系统 传递函数的拉氏反变换是系统的脉冲响应传递函数的拉氏反变换是系统的脉冲响应典型环节的传递函数n n比例环节比例环节典型环节的传递函数n n一阶惯性环节一阶惯性环节典型环节的传递函数n n理想微分环节理想微分环节n n近似微分环节近似微分环节典型环节的传递函数n n积分环节积分环节典型环节的传递函数n n二阶振荡环节二阶振荡环节系统函数方块图n n描述控制系统各组成元部件之间信号传递关系的描述控制系统各组成元部件之间信号传递关系的数学图形。数学图形。n n它表示了系统输入变量与输出变量之间的因果关它表示了系统输入变量与输出变量之间的因果关系以及对系统中各变量所进行的运算，是控制工系以及对系统中各变量所进行的运算，是控制工程中描述复杂系统的一种简便方法。实质上是系程中描述复杂系统的一种简便方法。实质上是系统原理图与数学方程的结合。统原理图与数学方程的结合。系统函数方块图n n方块图组成要素方块图组成要素引出点方块图单元比较点系统函数方块图n n方块图的串联方块图的串联系统函数方块图n n方块图的并联方块图的并联系统函数方块图n n反馈反馈系统函数方块图n n方块图变换法则，如教材第方块图变换法则，如教材第3333页表页表2-12-1所示。所示。系统信号流图及梅逊公式n n本部分内容不做要求。本部分内容不做要求。实际物理系统的函数方块图n n教材，第教材，第26-4026-40页，例页，例13-2213-22，例，例25-2725-27n n教材，第教材，第41-4241-42页，例页，例1-31-3第三次课外作业n n教材，教材，第第 43-43 43-43 页，第页，第 5 5、6(1)6(1)、7(2)7(2)、9(a)9(a)、10(b)10(b)、11(a)11(a)、1313、16 16 题。题。n n无须抄题。无须抄题。n n要求要求1010月月1010日之前完成并提交助教。日之前完成并提交助教。