【doc】脉冲响应法简化控制系统方框图

【doc】脉冲响应法简化控制系统方框图 脉冲响应法简化控制系统方框图 科技信息0机械与电子OSCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2008年第3l期 脉冲响应法简化控制系统方框图 李静明许贤良 (安徽理工大学安徽淮南232001) 【摘要】结构框图对于图解 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示控制系统是很有用的.复杂系统结构框图的简化,人们从不同的角度去探讨过.笔者主要是从传递函数的 定义着手来探求结构框图简化的新途径. 【关键词】传递函数;结构框图;单位脉冲响应法 NewMethodofStructureDiagramSimplificationbyUsingUnit—ImpulseResponse Lijin~ning.Xuxianliang (AnhuiuniversityofscienceandtechnologyAnhuihuainan232001) 【Abstract]Itisveryusefulforillustratingcontrolsystembythestructurediagram.Structure diagramofcomplexsystemarestudiedfrom differentpoints.rheauthorstudythenewmethodofstructurediagramsimplificationfromthe definitionoftransferfuuction. 【Keywords]Transferfunction;Thestructurediagram;WaysByUsingUnit-ImpulseRespo nse 在由多个环节组成的控制系统中.常常采用结构框图表示每一环 节的功能,相互之间的作用以及信号流动的情况. 在控制 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 实践中,常常会碰到一些包含许多反馈回路的控制系 统,其结构框图甚为复杂,为了便于分析和计算,需要将其结构图中的 一 些函数方框基于"等效"的概念进行重新排列和整理.使复杂的结构 图得到简化,从而求出任意输入输出变量之间的传递函数.本文目的 在于帮助学生理解传递函数的内涵,掌握多输人多输出系统传递函数 的求解. 1.传递函数的概念 在线性定常线性定常系统中,初始条件为零时,系统输出量的拉 普拉斯变换与输入量的拉普拉斯变换之比,称为系统的传递函数. 设线性定常系统的运动微分方程为: 兰+A+(,):b+6(,)(1) dz 'p口 其中(')为输入量,X0(f)为输出量,兰,分别表示' (t)的p阶导数和(,)的q阶导数,p=0,1,Am,q=0,1,An. 在零初始条件下,对式(1)两端进行拉氏变换 十A+%s)X0()=(6s+A+6os)X(s) 由上式可求得系统的传递函数G(s) ,=一 Xo(一 bms+6s+bo A -s+一 ,s+A+0,s+% 2.单位脉冲函数与单位脉冲响应 单位脉冲函数的数学表达式为():f0'-#0且f(f)dr:1t=U一 其拉普拉斯变换为L[6(t)J_1. 当输入信号.(t)(,),也就是x(s):1时,系统的输出响应 ()称作单位脉冲响应.其拉普拉斯变换为: X.(S)=G(s)?X(s)=G(s)?l=G(s)(3) 3.脉冲响应法简化方法的提出 根据式(3)可知,当输入信号是单位脉冲函时.系统的传递函数与 其单位脉冲响应的拉普拉斯变换在形式上是完全一样的. 在系统结构框图中,令系统的某一个输入为单位脉冲函数,即, (5)=1,然后求出系统的各个输出的单位脉冲响应的拉氏变换,则系统 的各输出与该输入之间的传递函数也随之确定. 通过设传递函数即式(2)中的分母为1,求输出的单位脉冲响应 的拉普拉斯变换而确定传递函数的方法,称为脉冲响应法. 4.例 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 通过下面的例子说明用脉冲响应法求系统传递函数的具体步骤 以加深对此法的理解. 例:简化图1中系统的结构框图;并求出系统的传递函数. 解:第一步:将反(顺)馈环节于信号引出点处切断,并且在引出点 处用某变量标明.如图2所示.(注:图2中的虚线表示断开.) 第二步:将反馈环挪开,但在比较器(加法器)的输入端保留反(顺) 馈信号,并且将各反(顺)馈信号用引出点处信号与反馈通道传递函数 之乘积表示.如图3中所示. 第三步:消除输入输出以外的中间变量. x,(S)'G2?GjD(5) = 等 注:尽可能地将中间变量用输出量表示. 由图2可知 如图4中所示 第四步:令X()=l,按信息沉同从左同石写出输出与输入之的 函数关系式. ((1)+).GJ)~H2)) 第五步:求输出量的拉氏变换形式X.(s). =百丽 科技信息0建筑与工程OSCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2008年 第31期 (5)灌浆质量检查帷幕灌浆完成14天后,在帷幕轴线透水率或注 入率最大的部位布设检查孔12个,按与?序孔相应的段长和压力,进 行五点法压水试验检查.压水试验完毕后,进行灌浆和封孔. 表3帷幕灌浆检查孔成果统计表 钻进进尺(m)纯灌水泥量 孔数透水率单元 混凝(Lu)总量注入率说明(个) 基岩合计土(k g)(kg/m) f 1坝段1315180.5410.4O.69 采用高压力 2775.灌浆,监理2坝段221. 934.556.40.5780.4539指示注入率 与压水无关 3坝段15.5l318.5O.5615O.411.57 4坝段2"26370.573oo.8I1.57 I5坝段2l3.6314450.403oo.89.58 }6坝段2728350.7356.61.99 l7坝段2521260.6233.21.58 I透水率及注I合计1267l68.9235.90.573627.16.78入率为平均59 值 五,灌浆成果分析 帷幕灌浆成果统计表见表2,帷幕灌浆检查孔成果统计表见表3. 从帷幕灌浆成果表和检查孔成果表中可见,I序孔透水率平均值 为31.18Lu,H序孔平均值为5.49Lu,m序孔平均值为4.27Lu,检查孔 透水率平均值0.57Lu,顺序递减,递减率分别为82.4%,22.2%,86.7%. 在1,3,4,6,7坝段施工中.水泥注入率随序递减明显,I序孔平 均值为71.9kg/m,H序孔平均值为56.9kg/m,m序孔平均值为28.9kg/ m.检查孔平均值为6.82kg/m,递减率分别达到20.9%和49.2%, 67.5%.灌浆规律很好.而在2,5坝段的施工中,岩性多为千枚岩,变质 砂岩.灌浆时按照监理指令单施工,灌浆单灰注入量与灌浆理论吻合, 即各序孔水泥注人量无较大分别,无明显递减规律,近似成一条直线, 表现为此类岩石典型的灌浆状态.灌后经检查孔检查单位透水率均小 于 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 3Lu,施工质量符合设计要求,灌浆效果及其明显. 六,结语 经过两年的施工,盘道水库帷幕灌浆顺利结束,经过严格的质量 检查和评定,帷幕灌浆的质量满足设计和规范,施工质量优良,有效防 止了坝基渗漏和坝肩绕坝渗流. ,分布式决策支持系统所面对的是一类十分普遍的 (上接第75页)竞 决策问题,因而我们对于分布式决策支持系统的前景还是充满信心 的. 3.智能决策支持系统(DSS) 随着人工智能的发展.人工智~(ArtificialIntelligence,简称AI)与 决策支持系统(DSS)相结合,就出现了智能决策支持系统((Intelligent DecisionSupportSystem,简称IDSS). 智能与知识是分不开的.一项智能化决策必须有效地利用各种知 识以完成决策支持.因此,智能决策支持系统一般由数据库,模型库, 方法库,问题求解模块库,管理模块和人机接口组成.其中问题求解模 块与库管理模块处于核心位置.问题求解模块将一个特定的决策问题 分解为一个模块系列,再搜寻相关的知识完成每个模块的内部组建, 最后将模块连接起来对结果进行评估和优化.管理模块则负责协调管 理整个系统. 智能决策支持系统的决策过程是定性推理与定量模型相结合,互 相补充,反复推敲的过程,因而它能解决一个复杂的半结构与非结构 相混杂的决策问题. 智能决策支持系统的数据库,模型库,方法库除了具有普通决策 支持系统的功能外,还具有人工智能的功能.这三个库都具有自学习 功能,可以大幅度提高其性能,因此,很多人认为智能决策支持系统是 [责任编辑:翟成梁] 决策支持系统中最有前途,最值得研究的课题.问题的决策制定. 在智能机构辅助的决策支持系统中一共有三种类型的"智能机构":知 识采集者(KnowledgeMiners),用户辅助者(UserAssistants)和知识管理 者(KnowledgeMana~rs).每种机构都有其独特的功能和内部结构. 四,结语 总之DSS是一个融计算机技术,信息技术,人工智能,管理科学, 决策科学,心理学,行为科学和组织理论等科学技术于一体的技术集 成系统.随着其它学科的不断发展,尤其是计算机技术和信息技术的 巨大进步.DSS作为新的交叉学科,将会随着其它技术的迅速发展而 产生突破性进展. 【参考文献】 [1]陈文伟.决策支持系统及其开发[M]一E京:清华大学出版社,1994.10. [2]陈文伟.智能决策技术【M]北京:电子工业出版社,1998.6. [3]张洁'胡运权.决策支持系统研究基础及发展趋势田.哈尔滨工业大学, Voll31.No.3.1999. [4]徐世星.决策支持系统及其发展概述【J】.德州学院,Vol,20,No.4,2004. [5]尹春华,顾培亮.决策支持系统研究现状及发展趋势【JI.决策借鉴,Vo1.15,No. 2.2oo2. 优点 (~Egg89?=:丽可鬟 5.结论及法来语 通过上述例题,我们可知用脉冲响应法简化系统结构框图有如下 嚣萎妻麓贼本文可供教学参考. [责任编辑:张新雷] 【参考文献】 [1]王划一,杨西侠等.自动控制原理.北京:国防工业出版社.2007.5. [2]许贤良,王传礼,李静明《控制工程基础》北京,国防工业出版社,2008.2 孽堡竺了望至譬构框.图.的篓:,..,..作者简介:李静明(1971--),女,江西萍,安徽理工大学教师,讲师,从事机?与结构框图的等效变换相比, 省去了繁琐的变换,不容易出错.电一体化教学与科研工作. ?能求多输人多输出系统的任意一对输入一输出之间的传递函 数.[责任编辑:张慧] ?与Mason公式法相比,显得简单易行. l16