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传递函数
数学模型
算子阻抗法
典型电路模型
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传递函数、数学模型、算子阻抗法、典型电路模型、串/并/反馈/带干扰反馈结构图
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第二章 物理系统的数学
模型及传递函数
主要内容：
系统数学模
型
线性系统微
分方程的建
立；
拉氏变换
运用拉氏变
换法求解线
性微分方程
；
传递函数的
概念和性质
；
结构图的绘
制及其等效
变换；
结构图和信
号流图的关
系；
梅逊公式。
本章重点：
通过本章学习，应着重了解控制系统数学模型
的基本知识，熟练掌握线性定常系统微分方程
的建立、传递函数的概念和应用知识、控制系
统方框图的构成和等效变换方法、典型闭环控
制系统的传递函数的基本概念。
§2-1
系统的数学模型
系统：一个由相互作用的各部分组成的具有一定功能的
整体。
自动控制系统
的组成
可以
是
电气的，
机械的，液
压的，气动的
等等，然而
描述这些系
统的数学模
型却可以是相
同的。因此
，通过数学模型来
研究
自动控制系统
，就摆脱了
各种类型系统的外
部关
系而抓住这些
系统的共同
运动规律，控制系
统的
数学模型是通
过物理学，
化学，生物学等定
律来
描述的，如机
械系统的牛
顿定律，电气系统
的克
希霍夫定律等
都是用来描
述系统模型的基本
定律
。
§2-1
系统的数学模型
一、数学模型
研究数学模型的意义
是什么？
1
、是定量分析、计算
机仿真、系统设计的需
要
2
、是寻找一个较好的
控制规律的需要
数学模型是定量地描述
系统的动态性能，揭示
系统的
结构、参数与动态性能
之间的数学表达式。
简
单地说
，数学模型就是描述系
统中各变量之间关系的
数学形
式和方法。经典控
制理论和现代控制理
论都以数学模
型为基础对系统进行定
量分析和设计
，因此系统数
学
模型的建立和简化是自
动控制系统分析与设计
需要解
决的首要问题
。
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