首页 第2讲 机电液系统数学模型

第2讲 机电液系统数学模型

举报
开通vip

第2讲 机电液系统数学模型机电液系统数学模型线性化:实际控制系统的数学模型大多是非线性的,可以引入等效的线性系统来代替非线性系统二阶近似式为:台劳一阶近似式为:处理方法:1、忽略那些次要的非线性因素,如死区、饱和及干摩擦等;     2、将工作点附近的小变量之间的关系用线性方程来近似代      替,称为工作点的增量方程。将非线性函数展在工作点展开成Taylor级数,略去高于一阶微增量的无穷小项,从而求得近似的线性函数,这时就可以用线性控制理论对液压系统进行分析了。机电液系统数学模型线性化:例:液压滑阀的流量公式为:应用Taylor级数进行...

第2讲 机电液系统数学模型
机电液系统 数学 数学高考答题卡模板高考数学答题卡模板三年级数学混合运算测试卷数学作业设计案例新人教版八年级上数学教学计划 模型线性化:实际控制系统的数学模型大多是非线性的,可以引入等效的线性系统来代替非线性系统二阶近似式为:台劳一阶近似式为:处理 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 :1、忽略那些次要的非线性因素,如死区、饱和及干摩擦等;     2、将工作点附近的小变量之间的关系用线性方程来近似代      替,称为工作点的增量方程。将非线性函数展在工作点展开成Taylor级数,略去高于一阶微增量的无穷小项,从而求得近似的线性函数,这时就可以用线性控制理论对液压系统进行分析了。机电液系统数学模型线性化:例:液压滑阀的流量公式为:应用Taylor级数进行线性化:机电液系统数学模型拉氏变换与控制系统模型拉氏变换:把问题的求解从原来的时域变换到幅频域,把微分变成代数方程,而代数方程的求解通常是比较简单的,求解代数方程后,再通过拉氏反变换得。时域函数f(t)的拉氏变换定义:拉氏反变换定义为:机电液系统数学模型系统的传递函数:当初始条件为零时,输出、输入及各阶层数为零,此时系统输出量与输入量的拉氏变换之比,称为系统的传递函数。设某一系统:输入量:r(t),输出:c(t),则微分方程的一般形式:若系统初始条件全部为0,即:机电液系统数学模型两端分别进行欧拉变换有:故输出量c(t)与输入量s(t)之间的传递函数为:机电液系统数学模型方框图:可简单明确地 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 示系统中各变量之间的相互关系。方框图单元:图2-1为方框图的基本单元。r(t)为输入信号,它是时间的函数,R(s)为其拉氏变换;c(t)为信号输出,C(s)为其拉氏变换。用方框来表示输入与输出的传递函数,有C(s)=R(s)·G(s)图2-2为方框图的相加(减)点。其含义为:        。     箭头顶端正负号表示此信号的正负。图2-1方框图基本单元机电液系统数学模型串联:      反馈: 方框图的联结:并联:      机械传动系统数学模型移动系统数学模型:组成移动系统的基本元件是质量,阻尼弹簧。质量的数学模型为:(2-8)式中: F(t)——外力; x(t)——位移;m——质量。阻尼器的数学模型为:(2-9)式中:C——粘性阻尼系数。弹簧的数学模型为:(2-10)式中:K——弹簧刚度。机械传动系统数学模型转动系统数学模型:转动惯量、阻尼器和弹簧是转动系统的三个基本元件。M(t)—外力矩;J—转动惯量;θ—转角。粘滞阻尼器的数学模型为:C—粘性转动阻尼系数。弹簧的数学模型为:K—扭转弹簧刚度。转动惯量:电路系统数学模型电路网络数学模型:包括无源电路网络和有源电路网络。常用复阻抗的概念来建立电路系统模型,电阻用R、电感用Ls,而电容用1/Cs表示,这样可以用算子为s的代数方程直接代替复杂的微分方程,得出电路系统的传递函数。拉氏变换得:RC网络的微分方程组:故RC网络的传递函数为:电路系统数学模型电路网络数学模型:包括无源电路网络和有源电路网络。RCL网络的传递函数为:RCL网络,由克希霍夫定律及电工学基本知识可得:对于以上两式两边分别进行拉氏变化有:电路系统数学模型用复阻抗概念直接建立电路网络数学模型:运算放大器是具有很高放大倍数的电路单元,通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。将运算放大器的反向输入端与输出端连接起来,放大器电路就处在负反馈组态的状况,此时通常可以将电路简单地称为闭环放大器。闭环放大器依据输入讯号进入放大器的端点,又可分为反相(inverting)放大器与非反相(non-inverting)放大器两种。假设这个闭环放大器使用理想的运算放大器,则因为其开环增益为无限大,所以运算放大器的两输入端为虚接地(virtualground):输出与输入电压的关系式:Vout=-(Rf/Rin)*Vin电路系统数学模型用复阻抗概念直接建立电路网络数学模型:图2-20为运算放大器工作原理图,由于运算放大器的开环增益非常大,输入阻抗也非常大,所以可把A点看成“虚地”,即:由(2-41)可见,若系统选择不同的输入电路阻抗的反馈回路阻抗,就可组成各种不同的传递函数。利用运算放大器这一特性,可以做出各种模拟电路和调节器的传递函数。(2-41)对上式两端进行拉氏变换得运算放大器的传递函数:电路系统数学模型采用复阻抗概念直接建立比例-积分(PI)传递函数:比例-积分(PI)传递函数:令:电路系统数学模型采用复阻抗概念直接建立比例-微分(PD)传递函数:电路系统数学模型控制电机数学模型:式中:电动机转矩与电枢电流成正比,设电机力矩常数,则有:电路系统数学模型根据力的平衡原理,有:式中:  ——电机及负载折算到电机轴上的转动惯量;  ——电机及负载折算到电机轴上的阻尼系数。电路系统数学模型将前面式联立,消去中间变量可得:对上式取欧式变换可得系统传递函数:由于La通常较小,故上式可近似简化为:式中:若忽略阻尼系数c的影响时,则传递函数可进一步简化为:式中:电路系统数学模型电路系统数学模型拉氏变换后可得系统传递函数为电路系统数学模型3、直流发电机传递函数:当发电机的转轴恒速转动时,发电机输出电压与控制电流成正比,即:(2-62)式中:——为常数。式中:——输入电压;——电阻;——输入回路电流;——电感量。经过拉氏变换后,可得系统传递函数:式中:电路系统数学模型4、两相伺服交流电动机传递函数:电路系统数学模型两相伺服交流电动机传递函数:根据牛顿定律,电机轴的动力学方程为:式中:——转动惯量;——阻尼系数。将联立前面式,消去中间变量,拉氏变换后可得系统传递函数为:式中:为电动机的增益常数;           为电动机的时间常数。机电一体化系统数学模型数控伺服系统由伺服电机、机械传动、反馈传感器及放大器等几个典型环节组成。机电一体化系统数学模型1、直流伺服电机:机电一体化系统数学模型反电动势与电机的角速度成正比,即:式中:——比例系数。电机输出扭矩与电机电流成正比,即:式中:——比例系数。设摩擦转矩为粘性摩擦,阻尼系数为,则摩擦转矩为:电机转矩平衡方程为:式中:为负载转矩,为电机转动惯量。负载力矩由电机所驱动的负载决定:式中:——齿轮传动比;——丝杠轴传动力矩,可由下式计算:——丝杠等效刚度;——丝杠导程;——工作台位移。将左面式子联立得:机电一体化系统数学模型将以上式联立并进行拉氏变换得:机电一体化系统数学模型2、机械传动链:机电一体化系统数学模型2、机械传动链:机电一体化系统数学模型2、机械传动链:前面式子联立:机电一体化系统数学模型机电一体化系统数学模型机电一体化系统数学模型机电一体化系统数学模型机电一体化系统数学模型简化后模型:液压控制系统数学模型阀控缸:液压控制系统数学模型液压控制系统数学模型液压控制系统数学模型液压控制系统数学模型液压控制系统数学模型液压控制系统数学模型泵控马达:液压控制系统数学模型泵控马达:液压控制系统数学模型电液伺服:液压控制系统数学模型电液伺服:液压控制系统数学模型电液伺服:
本文档为【第2讲 机电液系统数学模型】,请使用软件OFFICE或WPS软件打开。作品中的文字与图均可以修改和编辑, 图片更改请在作品中右键图片并更换,文字修改请直接点击文字进行修改,也可以新增和删除文档中的内容。
该文档来自用户分享,如有侵权行为请发邮件ishare@vip.sina.com联系网站客服,我们会及时删除。
[版权声明] 本站所有资料为用户分享产生,若发现您的权利被侵害,请联系客服邮件isharekefu@iask.cn,我们尽快处理。
本作品所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用。
网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽..)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
下载需要: 免费 已有0 人下载
最新资料
资料动态
专题动态
个人认证用户
正方体
暂无简介~
格式:ppt
大小:1MB
软件:PowerPoint
页数:45
分类:
上传时间:2022-05-11
浏览量:0