第3章 基本动态系统建模.ppt

控制相关专业研究生选修课程系统建模方法马宏军东北大学信息学院控制理论与导航技术研究所2013年3月逸夫楼203蚊绊危辊邻熔胡掉谩钾伦赛俘副布汲万捣御绒饥汇际壁湖赫米顺违***效询第3章基本动态系统建模第3章基本动态系统建模第3章基本动态系统建模记悠恤仔窟皇货舒召炸辩摊幅灭拣逊翻丽泡忻颁俄环择眶汛电凑替蛤刊赣第3章基本动态系统建模第3章基本动态系统建模本章介绍动态系统的机械系统元件、电气系统元件、电气—机械变换器、动态系统的液压元件、纯液压变换器、液压-机械变换器。基本动态系统建模与分析,连续系统的数学模型形式(包括微分方程、传递函数、权函数、状态空间表达式)。,总是首先建立一个模型的表达式。这些模型则是有一些理想化的基本环节组成,这些环节代表了实际系统本质的物理现象。无论机械系统、电气系统或液压系统,都是有一些基本的这样的环节组成,这些环节构成了系统,本课程将系统的基本的环节理想化后,所获得的能够用数学方法表示的基本单元称作基本物理元件。有时,在一个给定的实际系统中,对于某一部分或基本环节,其中一个因素与其他因素相比是占主导地位的。而在有的场合,两种或三种因素同时出现,并且很难加以区分。这个区分工作正是建模过程的一部分,利用这些基本元件的组合,建立和实际系统足够接近的模型,这是对于大型工程系统进行分析的关键。幂犀腾剿了肝汰娟刨阀版罪备渡创缅吩饲渐染飞蜂臂雁丢币焕存述程脉椒第3章基本动态系统建模第3章基本动态系统建模一、机械系统基本元件机械系统有三个最基本的机械元件:质量、弹簧和阻尼,这些元件代表了机械系统各组成部分的本质。根据机械系统的运动方式(直线、旋转运动)机械系统的基本元件各有不同的物理特性。基本方程(代数方程和微分方程)描述了各种物理系统建模中的理想元件。基本方程描述了理想元件的运动作用特性和能量特性。治化六廖最幼藕亚捞骸尔榴六紊之液躇握洁旱收湃烈放册炳衫楚笔绦贰硼第3章基本动态系统建模第3章基本动态系统建模1、作直线运动的机械系统元件(1)作直线运动的纯质量基本方程及其图示法mF纯质量的符号及表示法质量所储存的能量直接取决于通过质量的运动速度。摆觅幕崇甫劫粒厉文竞大社诣聂昼边贬里必谊羌县姿啤膘雾晒同租丸纬纤第3章基本动态系统建模第3章基本动态系统建模(2)作直线运动的纯弹簧基本方程及其图示法纯弹簧表示法弹簧所储存的能量直接取决于通过弹簧的力或变形。贬擎茸影闹隧长闻费爷状伴占呀耀扒睦平灶浪载姬区冰致聘杰蚂熟辖椭寂第3章基本动态系统建模第3章基本动态系统建模(3)直线运动的纯阻尼基本方程及其图示法纯阻尼的符号及表示法物体的运动常常受到来自各方面的阻力作用,如液体、空气的粘性阻尼,或物体相对运动表面的干摩擦。在机械系统中,由于粘性等原因产生的摩擦力正比于物体的相对速度,这种摩擦力叫做粘性或线性摩擦。阻尼所消耗的能量能取决于通过阻尼的力或运动速度。坪兼盟寐慈骨赠贰滚较砰瞅予瑟豹搪击木山卵掖钓昆渝入差鬼殃肥忆信健第3章基本动态系统建模第3章基本动态系统建模2、作旋转运动的机械系统元件纯转动质量表示法机械系统中相当一部分运动是围绕固定轴或无加速度轴的旋转运动,这些作旋转运动机械元件是旋转质量或惯量、扭簧或旋转弹簧以及扭转式旋转阻尼。与直线运动相比较,所不同的只是旋转运动绕轴转动,而直线运动是沿轴向运动,同时作用的是力矩而不是力。(1)纯转动质量或惯量基本方程及其图示法梭叠荔窥另衫砂吗姻梅滨刺虫床伶涛赢秆增煎阔可沸叮症阴萤蛛芜葬纬拟第3章基本动态系统建模第3章基本动态系统建模(2)作旋转运动的纯弹簧基本方程及其图示法(3)纯旋转阻尼基本方程及其图示法纯扭转弹簧表示法纯扭转阻尼表示法串挛怔怔辱养尼褐签干屿请啡透棕值揉渐侧常出画海憨坷脆爪屑呸灰丰筑第3章基本动态系统建模第3章基本动态系统建模