计算机ppt课件与教案,《计算机仿真教案》PPT课件.ppt

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1、典型环节及其传递函数任何一个复杂系统都是由有限个典型环节组合而成的。,典型环节通常分为以下六种：,1 比例环节,式中 K-增益 特点：输入输出量成比例，无失真和时间延迟。,4.7 典型环节的离散化,2 积分环节,特点： 输出量与输入量的积分成正比例，当输入消失，输出具有记忆功能。,特点： 输出量正比输入量变化的速度，能预示输入信号的变化趋势。,3 微分环节,理想微分 一阶微分 二阶微分,4 惯性环节,特点：含一个储能元件，对突变的输入,其输出不能立即复现，输出无振荡。,式中 阻尼比 -自然振荡角频率(无阻尼振荡角频率) 特点：环节中有两个独立的储能元件，并可进行能量交换，其输出出现振荡。 实例。

2、：RLC电路的输出与输入电压间的传递函数。,5 振荡环节,两级RC无源网络的微分方程:,6 纯时间延时环节,式中 延迟时间 特点： 输出量能准确复现输入量，但须延迟一固定的时间间隔。,典型环节的离散化,典型环节可用一阶基本环节来表示，,经变换及用拉氏反变换得，,(),(),积分环节离散化,积分环节: (3-3-1),(3-3-2)中，,传递函数表示,微分方程表示,状态方程表示,x(t)=ku(t) y(t)=x(t) ,其中，k=C/B,积分环节离散化从状态方程求解,先从状态方程求解，对比第三章第二节(离散状态方程模型)(3-2-1)式，利用相同的推导方法可知， 对零阶保持器有 x(n+1)=。

3、(T)x(n)+m(T)u(n) 对一阶保持器有 x(n+1)= (T)x(n)+m(T)u(n)+p(T)u(n) 根据第三章第二节离散化状态方程系数计算方法， (T)=1, m(T)=kT, p(T)=(1/2)kT2,积分环节离散化从传递函数求解,现从传递函数求解，Ga(s)=k/s, (k=C/B), 对零阶保持器有 故脉冲传递函数为， G(z)=Y(z)/U(z)=ZGh(s)Ga(s)=(kT)/(z-1) z-反变换，y(n+1)=y(n)+kTu(n) 对一阶保持器有,积分环节离散化从传递函数求解,故脉冲传递函数为， G(z)=Y(z)/U(z)=ZGh(s)Ga(s) =,z。

4、变换，查表,所以，,z-反变换，并用移位性得，,y(n+1)=y(n)+(kT/2)3u(n)-u(n-1),二. 比例加积分环节,三. 惯性环节,四、超前迟后环节,五、比例加微分环节,一阶基本环节小结,根据一阶基本环节的四个参数A,B,C,D是否为零,可以分成12种类型,现总结如下表:,u,y,一阶基本环节小结,如果采用滞后一拍三角形保持器,其仿真模型可归纳为: x(n+1)=Ex(n)+Fu(n)+Gu(n-1) y(n+1)=Hx(n+1)+Lu(n)+pu(n-1),二阶环节离散化,设二阶环节传递函数为:,若选零阶保持器，则， G(z)=ZGh(s)Ga(s),(1-e-Ts)/s,其。

5、中， c2=B2/A2; a1=A1/A0;a2=A2/A0; b0=B0/A0-B2/A2;b1=B1/A0-A1B2/A0A2,对于还未完成的z变换， 下面分三种情况讨论： a12-4a20; a12-4a2=0; a12-4a20,a12-4a20;即特征方程s2+a1s+a2=0 有两个相异实数根；,因而， 变为,反变换为， y(n+1)=Ay(n)+By(n-1)+Cx(n+1)+Dx(n)+Ex(n-1),其中， A=e(-p1T)+e(-p2T) B=-e-(p1+p2)T C=B0/A0 D=(p1-p2)(-b0-c2e-p1T-c2e-p2T)+(b1-b0p1) e-p2T+(b0p2-b1)e-p1T/(p1-p2) E=c2(p1-p2)e-(p1+p2)T+(b0p1-b1)e-p2T+(b1-b0p2) e-p1T/(p1-p2),二阶非振荡环节。