第四章 系统传递函数模型

传递函数

控制系统的传递函数

传递函数transfer function零初始条件F线性系统响应(即输出)量的拉普拉斯变换(或z变换)与激励(即输入)量的拉普拉斯变换之比。记作G (s) =Y (s) /U (s),其中Y (s)、U (s)分别为输出量和输入量的拉普拉斯变换。传递函数是描述线性系统动态特性的基本数学工具之一，经典控制理论的主要研究方法频率响应法和根轨迹法都是建立在传递函

X ( s) X 1 ( s) X 2 ( s) X 3 ( s)b.相加点之合并与拆分X 1 ( s)X (s) X 2 ( s ) X 3 ( s)X 1 ( s) X

2-6 传递函数求解控制系统的微分方程，可以得到在确定的初始条件及外作用下系统输出响应的表达式，并可画出时间响应曲线，因而可直观地反映出系统的动态过程。如果系统的参数发生变化，则微分方程及其解均会随之而变。为了分析参数的变化对系统输出响应的影响，就需要进行多次重复的计算。微分方程的阶次愈高，这种计算愈复杂。因此，仅仅从系统分析的角度来看，就会发现采用微分方程

7、传递函数可以写成零极点表达式G s X0 s K s z1 s z2 s zmXi ss p1 s p2 s pn式中zi─传递函数分子多项式为零的点， 称为传递函数的零点，i

系数的求法:①系数比较法 ②留数法 k i F ( s )( s si ) s sik11 F ( s )( s sk ) nk1 ps sk1 d p 1 n F

G s G s G s G s G s G s(式 2-1) (式 2-2) (式 2-3) (式 2-4) (式 2-5) (式 2-6)二、实验内容1.如式 2-1 所示，自己

aR1 If (s)Ub(s) R2 C I(s)Uo(s)U o (s) U ( s ) o If ( s ) R R Cs R R Zm 1 2 1 2Zm G( s)

形式的环节称为惯性环节。其传递函数为： 惯性环节的增益， 形式的环节称为惯性环节。其传递函数为： 惯性环节的增益 ，表征环节的惯 性，与环节结 构参数有关dxo (t ) T &#

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2. 传递函数的性质① 传递函数是系统本身的固有特性，与输入量的大小及 性质无关；即 G(s) X o1 X o 2 ......X i1 X i2② 传递函数以简明的数学形

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由式（2-1）、式（2-2）和式（2-3）中消去中间变 量、及便可得到以为输出量，以为输入量的直流电动机微 分方程为： d 2 m (t ) d m (t )La J m dt2在

转矩平衡方程Mc J z d d (t ) M d (t ) M ( J d J p 2 ) i i dtM : 电机自身的机械摩擦力矩 M c :被控对象的摩擦力矩

线性系统满足叠加原理，而非线性系统不满足叠加原理。第二章控制系统的传递函数二、微分方程模型的建立 根据系统物理机理建立系统微分方程模型的基本步骤： （1）确定系统中各元件的输入、输

G(s)？C(s)C(s)问题： 要保持原来的信号传递关系不变， ？等于什么。引出点前移等效变换 图R(s) G(s) C(s) C(s)R(s)G(s) G(s)C(s)C(s)

控制系统仿真[教学目的]掌握数字仿真基本原理控制系统的数学模型建立掌握控制系统分析[教学内容]一、控制系统的数学模型sys=tf(num,den)%多项式模型，num为分子多项式的系数向量，den为分母多项式的系%数向量，函数tf（）创建一个TF模型对象。sys=zpk(z,p,k)%z为系统的零点向量，p为系统的极点向量，k为增益值，函数zpk（）创建一个

系统传递函数的测试方法实验报告系统传递函数的测试方法实验报告摘要本论文主要研究分析系统受随机信号激励后的响应及系统传递函数的测量方法，阐述实验原理并且分析，了解实验步骤、设计思路，并且使用MATLAB 编写相关程序，最后对实验进行仿真，对实验中出现的问题进行逐个击破。首先通过matlab仿真产生理想高斯白噪声，通过被测系统后的理想高斯白噪声信号与理想高斯白噪