传递函数

 

 

一、传递函数与微分方程是一一对应的关系

传递函数、频率特性、频域分析与时域的各个环节是一一对应的,好处在于便于分析计算。

频域本身没有什么物理意义,它的意义就在于与时域环节一 一对应,见到频域的传递函数,就想到它对应的时域的环节。

 

以惯性环节为例,看到传递函数K/(Ts+1)就想到惯性环节的过程是先对输入进行积分,等到3~4T的时候才保持恒值

 

 

传递函数_第1张图片

传递函数_第2张图片

 

 

确实有点惯性的意思,给它一个输入,它不愿意马上就变过去,还想保持原来的状态,于是就扭扭捏捏地变过去。

 

二、惯性环节

惯性环节的输出一开始并不与输入同步按比例变化,直到过渡过程结束,y(t)才能与x(t)保持比例。这就是惯性地反映。惯性环节的时间常数就是惯性大小的量度。凡是具有惯性环节特性的实际系统,都具有一个存储元件或称容量元件,进行物质或能量的存储,如电容、热容等。由于系统的阻力,流入或流出存储元件的物质或能量不可能为无穷大,存储量的变化必须经过一段时间才能完成,这就是惯性存在的原因。

eg.电机就是惯性环节:给它施加电压,不能马上转到电压对应的速度;撤去电压,Motor不能马上停。

 

惯性环节

 

 

传递函数_第3张图片

 

 

传递函数_第4张图片

 

分母阶次大于分子阶次,主要表现在系统的惯性。

这句话值得思考,像上面的一阶惯性环节,分母阶次比分子大一阶,其实就是多了一阶导函数。

 

三、惯性环节与积分环节

 

 

传递函数_第5张图片传递函数_第6张图片

传递函数_第7张图片

 

传递函数_第8张图片

可以看到,惯性环节的bode图分为两个部分,首先是比例过程,等过渡过程结束之后就是一个积分过程。

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