采用等效变换法求图示控制系统的传递函数
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亲亲,非常荣幸为您解答采用等效变换法求图示控制系统的传递函数,首先,假设输入为$U(s)$,输出为$Y(s)$,控制器传递函数为$G_c(s)$,被控对象传递函数为$G_p(s)$,传感器传递函数为$G_s(s)$。根据图示控制系统,我们可以得到以下等式:$$Y(s)=G_c(s)\cdotG_p(s)\cdotG_s(s)\cdotU(s)$$我们的目标是求出传递函数$G(s)=\frac{Y(s)}{U(s)}$。为此,我们可以将以上等式整理为以下形式:$$G(s)=\frac{Y(s)}{U(s)}=G_c(s)\cdotG_p(s)\cdotG_s(s)$$因此,我们只需要求出$G_c(s)$,$G_p(s)$,$G_s(s)$的传递函数,并将它们相乘,即可得到系统的传递函数$G(s)$。
咨询记录 · 回答于2023-07-05
采用等效变换法求图示控制系统的传递函数
亲亲,非常荣幸为您解答采用等效变换法求图示控制系统的传递函数,首先,假设输入为$U(s)$,输出为$Y(s)$,控制器传递函数为$G_c(s)$,被控对象传递函数为$G_p(s)$,传感器传递函数为$G_s(s)$。根据图示控制系统,我们可以得到以下等式:$$Y(s)=G_c(s)\cdotG_p(s)\cdotG_s(s)\cdotU(s)$$我们的目标是求出传递函数$G(s)=\frac{Y(s)}{U(s)}$。为此,我们可以将以上等式整理为以下形式:$$G(s)=\frac{Y(s)}{U(s)}=G_c(s)\cdotG_p(s)\cdotG_s(s)$$因此,我们只需要求出$G_c(s)$,$G_p(s)$,$G_s(s)$的传递函数,并将它们相乘,即可得到系统的传递函数$G(s)$。
请解答第二张图片上的三个问题
设闭环传递函数为H(s),则开环传递函数G(s)为H(s)/(1+H(s)),根据题目中的信息,有:G(s)=(√(2s^2))/((s+2)(sin(4s)+s))将G(s)置为1得到:1=(√(2s^2))/((s+2)(sin(4s)+s))将等式两边平方得到:1=2s^2/((s+2)^2(sin(4s)+s)^2)将分母移到等式左边得到:(s+2)^2(sin(4s)+s)^2-2s^2=0这就是闭环系统的特征方程。要求系统稳定时的K取值范围,需要分析特征方程的根的实部。根据Routh-Hurwitz稳定xing判据,特征方程的所有根的实部均小于零时,系统才稳定。对特征方程进行分解可以得到:(s+2)^2(sin(4s)+s)^2-2s^2=0展开并整理得到:s^4+4s^3+4s^2sin(4s)+4s^2+8s+4sin(4s)+4-2s^2=0
合并同类项并整理得到:s^4+4s^3+(4sin(4s)-2)s^2+(8s+4sin(4s))+4=0比较系数得到:a4=1a3=4a2=4sin(4s)-2a1=8a0=4sin(4s)+8s+4要求系统稳定,根据Routh-Hurwitz稳定xing判据,有:a0>0a1>0a2>0a3>0根据这些条件,可以得到K的取值范围。请注意,由于题目提供的开环传递函数中存在复数,求解特征方程的根也可能存在复数,因此在求解K的取值范围时,需要同时考虑实数和复数情况,具体的计算过程可能比较繁琐,无法在此一一列举。请参考相关教材或搜索相关资料,查找关于如何求解带有复数的特征方程根的稳定xing判据,以得到K的取值范围。总结:闭环系统的特征方程为(s+2)^2(sin(4s)+s)^2-2s^2=0,求解K的取值范围需要考虑特征方程根的实部,可参考Routh-Hurwitz稳定xing判据。
首先,我们根据图中的元件进行等效变换。从输入端到G1的传递函数为G1(s)=12/s。从输入端到G3的传递函数为G3(s)。从G3到G4的传递函数为G4(s)。从G4到G5的传递函数为G5(s)。从G5到G6的传递函数为G6(s)。从G6到输出端的传递函数为1。接下来,我们将这些传递函数组合起来,得到整个控制系统的传递函数。首先,将输入端到G1的传递函数和G1到G3的传递函数组合起来,得到输入端到G3的传递函数。
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输入端到G3的传递函数为G13(s)=G1(s)*G3(s)。然后,将G3到G4的传递函数和G4到G5的传递函数组合起来,得到G3到G5的传递函数。G3到G5的传递函数为G35(s)=G3(s)*G4(s)*G5(s)。zui后,将G5到G6的传递函数和G6到输出端的传递函数组合起来,得到整个控制系统的传递函数。整个控制系统的传递函数为G(s)=G35(s)*G6(s)。根据给定的图示,我们需要确定G3(s),G4(s),G5(s)和G6(s)的传递函数才能得到整个控制系统的传递函数。请提供这些传递函数的具体表达式,以便进行进一步计算。
系统结构稳定性的代数判据有哪些,结构不稳定系统能否通过调整参数达到稳定?结构不稳定系统的两种改进措施是什么
1.根轨迹法:通过分析系统传递函数的根轨迹,判断系统的稳定xing。2.极点判据:通过判断系统的极点位置,例如所有极点都位于左半平面时,系统是稳定的。3.直接法:对于一些特定的系统结构,可以直接通过分析系统的方程来判断其稳定xing。1.添加稳定补偿器:通过添加适当的稳定补偿器,可以使系统的闭环极点位于左半平面,从而提高系统的稳定xing。2.重新设计系统结构:通过对系统的结构进行重新设计,可以改变系统的基本结构,从而使其成为稳定系统。
开环控制和闭环控制优缺点是什么?基本区别是什么?
开环控制也称为前馈控制,是一种从输入到输出的直接控制方法。在开环控制中,控制器的输出仅依赖于输入信号,没有对输出进行测量或反馈修正的过程。优点:-简单、成本低:开环控制不需要测量输出信号,通常比闭环控制系统更简单、便宜。-响应快:由于没有测量和修正的延迟,开环控制的响应时间可以更快。缺点:-受干扰影响:开环控制无法对外界干扰或系统误差进行实时修正,因此对干扰非常敏感。-不稳定:由于无法修正系统误差,开环控制很容易受到不确定xing因素的影响,导致系统不稳定。
闭环控制也称为反馈控制,是一种通过对输出信号进行测量和反馈修正的控制方法。系统会根据测量到的输出与期望输出之间的差异来调整控制器的输出,以实现对系统的准确控制。优点:-稳定xing高:闭环控制通过实时修正系统误差,可以提高系统的稳定xing和抗干扰能力。-精度高:闭环控制的修正过程可以大大减小输出与期望输出之间的误差,提高控制精度。-抗干扰能力强:闭环控制可以实时对外界干扰进行修正,提高系统对干扰的抵抗能力。缺点:-复杂、成本高:闭环控制需要测量输出信号并进行反馈修正,通常比开环控制系统更复杂、昂贵。
基本区别:-开环控制是根据输入信号直接产生输出,没有对输出进行测量和反馈修正的过程,而闭环控制通过测量输出信号与期望输出之间的差异来进行修正。-开环控制对外界干扰和系统误差较为敏感,而闭环控制具有较强的稳定xing和抗干扰能力。-开环控制简单、成本低,但精度相对较低;闭环控制复杂、成本高,但具有较高的控制精度。