开环传递函数用途?
一、开环传递函数用途?
自动控制中,不包括输出反馈的系统称为开环系统。表达开环系统动态特性的根本方法是微分方程式。其解就是随时间的变化、输人影响输出的规律。
为了简化求解通常采用算子(表示为S或P)来代替求导数符号(d/dt),把表征开环系统动态特性的微分方程式进行拉氏变换后,可将输出与输入的比表示为算子S的函数,这个函数就叫做开环传递函数,也是表示开环系统动态特性的一种方法。
二、等效开环传递函数?
常规根轨迹的变量是开环增益K,如果要求其他参数变化时闭环极点的轨迹,就要用参数根轨迹。比如说某一个开环函数式G(s)H(s),里面有一个参数变量b(不是开环增益),就要把特征方程化成1+bG‘(s)H’(s)。bG‘(s)H’(s)就是等效开环函数,注意不是原来的开环函数。
等效开环传递函数是在根轨迹里的概念。
三、开环传递函数与闭环传递函数公式?
在闭环系统中“人为”地断开系统的主反馈通路,将前向通道传递函数与反馈通路传递函数相乘,即得系统的开环传递函数:Gk(s)=G(s)·H(s) 。
假设系统单输入R(s);单输出C(s),前向通道传递函数G(s),反馈为负反馈H(s)。此闭环系统的闭环传递函数为 Gb(s)=G(s)/(1+G(s)·H(s))。
四、任何系统都有开环传递函数?
开环传递函数是指一个开环系统(如滤波器)的输出与输入之比与频率的函数关系,即系统的频率域特性。常用其振幅频率特性和相位频率特性(函数)表示。传递函数表达了系统的本身特性而与输入量无关。
由于开环函数是研究闭环函数的必须经过的过程,只有开环正常后才会研究闭环,所以任何系统都有开环函数。
五、matlab如何用开环传递函数求其闭环传递函数?
sys = feedback(sys1,sys2)
其中sys1是开环传递函数,sys2是反馈函数,默认是负反馈。
如果是正反馈的话,用这个:
sys = feedback(sys1,sys2,+1)
六、matlab闭环如何求开环传递函数?
可以通过反演闭环传递函数计算得到开环传递函数。具体地,可以使用matlab命令tf函数将闭环传递函数表达式转换成传递函数对象,再使用feedback函数计算闭环传递函数。将闭环传递函数表达式的分子系数、分母系数传入tf函数中,得到传递函数对象H。然后使用feedback函数将传递函数对象H与1相连,得到闭环传递函数对象T。最后使用命令T.num/T.den得到闭环传递函数的分子和分母系数。通过对分子系数和分母系数进行数学操作,即可得到开环传递函数。这种方法的优点是可以避开手动推导开环传递函数的繁琐计算,极大地节省了时间和精力。
七、开环传递函数极点数怎么确定?
这个是奈式判据里的内容,奈式判据指出系统开闭环的不稳定极点有关系: Z=P-2N 式中,Z为闭环系统的不稳定极点 P为开环系统的不稳定极点 N为开环奈式曲线包围-1,j0点的圈数 因此,给出了系统的开环传递函数,判断闭环稳定性的步骤如下: ①直接观察开环传递函数G不稳定极点的个数P(即在s右半平面极点的个数) ②绘制开环奈式图,确定奈氏曲线包围-1,j0点的圈数N ③依据Z=P-2N计算系统闭环不稳定极点的个数,如Z≠0(即含有闭环不稳定极点),则系统是闭环不稳定的
八、自动控制原理中:系统传递函数、开环传递函数与闭环传递函数的区别?
系统传递函数就是输出比输入(拉式变换),可以是闭环也可以是开环系统,一个元件也行,系统是很广义的概念。
开环与闭环,不用解释吧
九、开环传递函数的性能指标分析?
开环系统的性能指标分析:
1、穿越频率
穿越频率(Wc)也称剪切频率也叫开环截止频率,是指开环幅频特性中,幅频特性曲线穿越0dB线的频率。一般地穿越频率越大,带宽越大。
2、相位裕度(PM)
相位裕度(PM)是幅频特性曲线中 穿越频率对应的相角与-180的差值。系统的相位裕度值越大则阻尼比越大,超调和谐振峰值越小。
3、从开环频域到时域
时域中我们最常用的几个指标都与自然频率和阻尼比有关系。自然频率 wn是可以由穿越频率 wc估计。一般穿越频率会更大一些。而相位裕度也可以估计阻尼比。
4、开环截止频率与闭环截止频率关系
开环截止频率与闭环截止频率具有同向性,即开闭截止频率与其单位负反馈的闭环截止频率是同向增大的。且具有如下关系:ωb>ωc 。因为闭环截止频率越高,系统响应越快,所以也就是开环截止频率越高,系统响应越快。
十、开环增益和误差传递函数怎么求?
误差传递函数公式:X=u±v,X的均方差为:σX=sqrt(σu^2+σv^2)。
有限次幂的误差的传播:误差传递公式是目标函数对每一个参数求偏导数,然后带入对应数值之后取绝对值,再乘以对应参数的不确定度求和。
常用的系统误差传递公式及适用条件实验中总是伴随着误差的存在。由于某些仪器的零点不准、不等臂,理论公式的近似,某些实验条件的不满足和各种仪表的接入误差等原因,都可能产生系统误差。
传递函数主要应用在三个方面:
1、确定系统的输出响应。对于传递函数G(s)已知的系统,在输入作用u(s)给定后,系统的输出响应y(s)可直接由G(s)U(s)运用拉普拉斯反变换方法来定出。
2、分析系统参数变化对输出响应的影响。对于闭环控系统,运用根轨迹法可方便地分析系统开环增益的变化对闭环传递函数极点、零点位置的影响,从而可进一步估计对输出响应的影响。
3、用于控制系统的设计。直接由系统开环传递函数进行设计时,采用根轨迹法。根据频率响应来设计时,采用频率响应法。
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