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1、第第二二章章 系系统统的的数数学学模模型型控控制制工工程程基基础础第第二二章章 系系统统的的数数学学模模型型控控制制工工程程基基础础考考虑虑扰扰动动的的反反馈馈控控制制系系统统 自自动动控控制制系系统统在在工工作作过过程程中中会会受受到到外外加加信信号号的的作作用用，其其中中一一种种信信号号是是控控制制信信号号或或输输入入信信号号；另另一一种种是是干干扰扰信信号号或或扰扰动动信信号号。输输入入信信号号加加在在系系统统的的输输入入端端；而而干干扰扰信信号号多多作作用用于于受受控控对对象象。第第二二章章 系系统统的的数数学学模模型型控控制制工工程程基基础础考考虑虑扰扰动动的的反反馈馈控控制制系系统
2、统考考虑虑扰扰动动的的反反馈馈控控制制系系统统的的典典型型框框图图图图2.61（a）G1(s)G2(s)H(s)N(s)Xi(s)X0(s)B(s)干干扰扰输输入入输输出出第第二二章章 系系统统的的数数学学模模型型控控制制工工程程基基础础多多个个输输入入同同时时作作用用于于线线性性系系统统时时，分分别别考考虑虑每每个个输输入入的的影影响响。考考虑虑扰扰动动的的反反馈馈控控制制系系统统第第二二章章 系系统统的的数数学学模模型型控控制制工工程程基基础础只只考考虑虑输输入入Xi(s)时时：HGGGGGX21211图图2.61 只只考考虑虑输输入入的的系系统统传传递递函函数数方方框框图图（b）G1(s
3、)G2(s)H(s)Xi(s)Xo(s)B(s)E(s)系系统统传传递递函函数数考考虑虑扰扰动动的的反反馈馈控控制制系系统统第第二二章章 系系统统的的数数学学模模型型控控制制工工程程基基础础只只考考虑虑干干扰扰N(s)时时：HGGGGN2121图图2.61 只只考考虑虑干干扰扰的的系系统统传传递递函函数数方方框框图图G1(s)G2(s)H(s)Xo(s)B(s)E(s)-1N(s)（c）系系统统传传递递函函数数（d）G1(s)G2(s)H(s)Xo(s)B(s)E(s)-1N(s)考考虑虑扰扰动动的的反反馈馈控控制制系系统统第第二二章章 系系统统的的数数学学模模型型控控制制工工程程基基础础(无
4、无穷穷小小正正值值)NHGGGXHGGGGXi2122121o11系系统统总总的的输输出出量量：，若121HGGNHGGGXHGGGGXi2122121o1则，若11HGNXHGGGGXi2121o1则第第二二章章 系系统统的的数数学学模模型型控控制制工工程程基基础础说说明明：(1)闭闭环环系系统统具具有有抑抑制制干干扰扰的的能能力力。NXHGGGGXi2121o1(无无穷穷小小正正值值)第第二二章章 系系统统的的数数学学模模型型控控制制工工程程基基础础说说明明：(2)闭闭环环系系统统输输入入不不同同、输输出出相相同同时时，HGGGGGoiXX21211HGGGGoN212X1（输输入入不不同
5、同、输输出出相相同同）而而开开环环系系统统却却不不然然。但但传传递递函函数数的的分分母母不不变变；其其传传递递函函数数不不同同，第第二二章章 系系统统的的数数学学模模型型控控制制工工程程基基础础图图2.61 只只考考虑虑输输入入的的系系统统传传递递函函数数方方框框图图（b）G1(s)G2(s)H(s)Xi(s)Xo(s)B(s)E(s)以以Xi(s)为为输输入入、Xo(s)为为输输出出HGGGGGXXi21211o系系统统传传递递函函数数第第二二章章 系系统统的的数数学学模模型型控控制制工工程程基基础础图图2.61 只只考考虑虑输输入入的的系系统统传传递递函函数数方方框框图图G1(s)G2(s
6、)H(s)Xi(s)Xo(s)B(s)E(s)（e）以以Xi(s)为为输输入入、E(s)为为输输出出HGGGEXi2111系系统统传传递递函函数数第第二二章章 系系统统的的数数学学模模型型控控制制工工程程基基础础说说明明：(3)闭闭环环系系统统输输入入相相同同、输输出出不不同同时时，其其传传递递函函数数不不同同，但但传传递递函函数数的的分分母母不不变变；而而开开环环系系统统却却不不然然。HGGGGGXXi21211oHGGGEXi2111（输输入入相相同同、输输出出不不同同）第第二二章章 系系统统的的数数学学模模型型控控制制工工程程基基础础相相 似似 原原 理理能能用用相相同同形形式式的的数数
7、学学模模型型表表示示的的系系统统。在在相相似似系系统统的的数数学学模模型型中中，占占据据相相同同位位置置 的的物物理理量量。相相 似似 系系统统：相相 似似 量量：第第二二章章 系系统统的的数数学学模模型型控控制制工工程程基基础础相相似似系系统统图图2.62 k-m-c系系统统f(t)kmcx(t)输输入入输输出出图图2.63 L-R-C系系统统LCRu(t)q(t)输输出出输输入入相相 似似 原原 理理第第二二章章 系系统统的的数数学学模模型型控控制制工工程程基基础础mLcRkx(t)q(t)f(t)u(t)相相似似量量：1C)()()()(mtftkxtxctx )()(1)()(tutq
8、CtqRtqL 输输入入输输出出系系统统参参数数相相似似系系统统：相相 似似 原原 理理第第二二章章 系系统统的的数数学学模模型型控控制制工工程程基基础础 考考虑虑扰扰动动的的反反馈馈控控制制系系统统的的总总输输出出。相相似似系系统统与与相相似似量量。本本讲讲小小结结：第第二二章章 系系统统的的数数学学模模型型控控制制工工程程基基础础本本章章小小结结1、线线性性定定常常系系统统的的定定义义和和性性质质。2、微微分分方方程程的的列列写写、微微分分方方程程的的标标准准型型。3、传传递递函函数数的的定定义义、特特点点及及零零极极点点增增益益模模型型。4、典典型型环环节节的的传传递递函函数数。5、传传递递函函数数方方框框图图的的结结构构、建建立立。6、传传递递函函数数方方框框图图的的化化简简原原则则、梅梅逊逊公公式式。7、考考虑虑扰扰动动的的反反馈馈联联接接。8、相相似似系系统统、相相似似量量。第第二二章章 系系统统的的数数学学模模型型控控制制工工程程基基础础本本讲讲到到此此结结束束，下下次次课课再再见见！