1 绪论 (1) 控制系统的组成 (2 ) 由系统工作原理图绘制方框图 被控对象 控制系统 测量元件 比较元件 控制装置 放大元件 执行机构 校正装置 给定元件 (3 ) 对控制系统的要求 (4 ) 控制系统的分类 (5 ) 负反馈原理 将系统的输出信号引回输入端,与输入信号相比较,利用所得的偏差信号进行控制,达到减小偏差、消除偏差的目的。 2 数学模型 频域:频率特性复域:传递函数时域:微分方程 2-1 试建立图2-27 所示各系统的微分方程。其中外力)(tF,位移)(tx为输入量;位移)(ty为输出量;k (弹性系数), f (阻尼系数)和m (质量)均为常数。 解 (a)以平衡状态为基点,对质块m 进行受力分析(不再考虑重力影响),如图解 2-1(a)所示。根据牛顿定理可写出 22)()(dtydmdtdyftkytF 整理得 )(1)()()(22tFmtymkdttdymfdttyd ( b) 如图解2-1(b)所示,取A,B 两点分别进行受力分析。对A 点有 )()(111dtdydtdxfxxk (1) 对B 点有 ykdtdydtdxf21)( (2) 联立式(1)、(2)可得: dtdxkkkykkfkkdtdy2112121)( 2.1 拉氏变换的几个重要定理 (1)线性性质: )s(bF)s(aF)t(bf)t(afL2121 (2)微分定理: 0fsFstfL 例:求 tcosL 解:2222ssss1tnsiL1tcos (3)积分定理: 0fs1sFs1dttfL1- 零初始条件下有: sFs1dttfL 例:求L[t]=? 解: dtt1t 20ts1ts1s1s1dtt1LtL 例:求2tL2 解:tdt2t2 30t222s12ts1s1s1tdtL2tL (4)位移定理 实位移定理: sFe-tfLs 例: sF 0 t01 t0 10 t0tf 求 解:)1t(1)t(1)t(f sse1s1es1s1sF 虚位移定理: a-sFtfeLat (证略) 例:求 ateL :解 as1et1LeL atat (5)终值定理(极限确实存在时) sFslimftflim0st 例: bsass1sF 求 f 解: ab1bsass1slimf0s 例:34ss2s)s(F2...