闭环传递函数-北京科技大学自动化学院

实验报告课程名称：过程控制系统实验项目名称：被控对象特性测试实验日期与时间： 2022.07 指导教师：班级：姓名：学号：成绩：一、实验目的要求1．了解控制对象特性的基本形式。

2．掌握实验测试对象特性的方法，并求取对象特性参数二、实验内容本节实验内容主要完成测试对象特性，包含以下两部分内容：1．被控对象特性的实验测定本实验采用飞升曲线法（阶跃向应曲线法）测取对象的动特性。

飞升曲线是指输入为阶跃信号时的输出量变化的曲线。

实验时，系统处于开环状态，被控对象在某一状态下稳定一段时间后，输入一阶跃信号，使被控对象达到另一个稳定状态，得到被控对象的飞升曲线。

在实验时应注意以下的一些问题：1）测试前系统应处于正常工作状态，也就是说系统应该是平衡的。

采取一切措施防止其他干扰的发生，否则将影响实验结果。

2）在测试工作中要特别注意工作点与阶跃幅度的选取。

作为测试对象特性的工作点，应该选择正常工作状态，也就是在额定负荷及正常的其他干扰下，因为整个控制过程将在此工作点附近进行。

阶跃作用的取值范围为其额定值的 5－10%。

如果取值太小，由于测量误差及其它干扰的影响，会使实验结果不够准确。

如果取值过大，则非线性影响将扭曲实验结果。

不能获得应有的反应曲线，同时还将使生产长期处于不正常的工作状态，特别是有进入危险区域的可能性，这是生产所不能允许的。

3）实验时，必须特别注意的是，应准确地记录加入阶跃作用的计时起点，注意被调量离开起始点时的情况，以便计算对象滞后的大小，这对以后整定控制器参数具有重要的意义。

4）每次实验应在相同的条件下进行两次以上，如果能够重合才算合格。

为了校验线性，宜作正负两种阶跃进行比较。

也可作不同阶跃量的实验。

2．飞升曲线数据处理在飞升曲线测得以后，可以用多种方法来计算出所测对象的微分方程式，数据处理方法有面积法、图解法、近似法等。

面积法较复杂，计算工作量较大。

近似法误差较大，图解法较方便，误差比近似法小。

闭环传递函数和开环传递函数之间的关系
闭环传递函数和开环传递函数是系统控制理论中的两个重要概念。

闭环传递函数是指系统在反馈控制下的传递函数，即考虑了系统反馈的影响。

它描述了系统的输入与输出之间的关系。

开环传递函数是指系统在无反馈控制下的传递函数，即忽略了系统反馈的影响。

它描述了系统输入直接影响输出的关系。

两者之间的关系可以表示为：
闭环传递函数 = 开环传递函数 / (1 + 开环传递函数 ×反馈传递
函数)
也可以表示为：
开环传递函数 = 闭环传递函数 / (1 - 闭环传递函数 ×反馈传递
函数)
其中，反馈传递函数是指反馈信号与系统输出之间的传递函数。

通过闭环传递函数和开环传递函数之间的关系，可以对系统的稳定性、响应速度、抗干扰能力等进行分析和设计。

开环传递函数可以用于建立系统的数学模型和分析系统的基本特性，而闭环传递函数则可以用于设计和调节系统的控制器，从而实现期望的控制效果。

永磁同步电机闭环控制的传递函数【最新版】目录一、永磁同步电机闭环控制的概述二、永磁同步电机闭环控制的传递函数1.传递函数的定义2.永磁同步电机闭环控制中的传递函数3.传递函数的应用三、永磁同步电机闭环控制的设计方法1.控制系统的设计2.控制器的设计3.控制算法的设计四、永磁同步电机闭环控制的性能分析1.控制系统的稳定性分析2.控制器的性能分析3.控制算法的性能分析五、永磁同步电机闭环控制的应用实例1.永磁同步电机的位置控制2.永磁同步电机的转速控制3.永磁同步电机的矢量控制六、永磁同步电机闭环控制的发展趋势1.控制理论的发展2.控制算法的优化3.应用领域的扩展正文一、永磁同步电机闭环控制的概述永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor，简称 PMSM）是一种采用永磁材料作为磁场源的同步电机，具有高效率、高功率因数、低噪音等优点，在工业、航空航天、交通运输等领域得到广泛应用。

为了实现对永磁同步电机的精确控制，需要采用闭环控制技术。

闭环控制是指通过将系统的输出反馈到输入端，对系统进行实时调节，以达到预定的控制目标。

永磁同步电机闭环控制主要包括电流控制、转速控制和矢量控制等。

二、永磁同步电机闭环控制的传递函数1.传递函数的定义传递函数是指系统输出与输入之间的传递关系，用以描述系统对输入信号的响应特性。

在永磁同步电机闭环控制中，传递函数主要用于分析系统的稳定性和动态性能。

2.永磁同步电机闭环控制中的传递函数永磁同步电机闭环控制的传递函数主要包括电流环传递函数、转速环传递函数和矢量控制环传递函数。

这些传递函数分别描述了电流、转速和磁场等控制变量对永磁同步电机输出力的影响关系。

3.传递函数的应用传递函数在永磁同步电机闭环控制中的应用主要体现在以下几个方面：(1) 分析系统的稳定性：通过分析传递函数的极点与零点分布，可以判断系统是否稳定，以及稳定范围内的动态性能。

(2) 设计控制器：根据传递函数的特性，可以设计合适的控制器，以实现对永磁同步电机的精确控制。

自动控制理论习题集北京科技大学自动化学院控制系2014.4目录第一章 (1)第二章 (4)第三章 (14)第四章 (24)第五章 (28)第六章 (35)第七章 (40)第八章 (41)《自动控制理论习题集》第一章1、试述开环控制系统的主要优缺点。

2、题图1为液位自动控制系统示意图。

在任何情况下，希望液面高度c维持不变，试说明系统工作原理，并画出系统原理方框图。

题图1 液位自动控制系统示意图3、如题图2（a）、（b）所示两水位控制系统，要求(1)画出方块图（包括给定输入量和扰动输入量）；(2)分析工作原理，讨论误差和扰动的关系。

题图24、如题图3所示炉温控制系统，要求：(1)指出系统输出量、给定输入量、扰动输入量、被控对象和自动控制器的各组成部分并画出方块图；(2)说明该系统是怎样得到消除或减少偏差的。

5、题图4是液位自动控制系统原理示意图。

在任意情况下，希望液面高度c维持不变，试说明系统工作原理并画出系统方块图。

题图3题图4 液位自动控制系统6、题图5是仓库大门自动控制系统原理示意图。

试说明系统自动控制大门开闭的工作原理并画出系统方块图。

题图5 仓库大门自动开闭控制系统7、说明负反馈的工作原理及其在自动控制系统中的应用。

8、开环控制系统和闭环控制系统各有什么优缺点？9、对自动控制系统基本的性能要求是什么？最主要的要求是什么？10、题图6所示为温度控制系统的原理图。

指出系统的输入量和被控量，并画出系统框图。

题图6 温度控制系统的原理图11、自动控制系统主要组成部分是什么？各个组成部分有什么功能？12、如题图7是液位自动控制系统原理示意图。

在任意情况下，希望液面高度c维持不变，试说明系统工作原理并画出系统方块图。

题图713、如题图8是电炉温度控制系统原理示意图。

试分析系统保持电炉温度恒定的工作过程，指出系统的被控对象、被控量以及各部件的作用，最后画出系统方块图。

题图8第二章1、试简化题图1中所示系统的结构图，并求传递函数C(s)/R(s)。