也来谈谈传递函数的问题 点击:6657 | 回复:114



刘志斌

    
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发表于:2012-04-10 11:00:50
楼主

也来谈谈传递函数的问题

 

 

1、传递函数是针对一个确定对象而言的;

2、这个对象的输出量与输入量的比值叫做这个研究对象的传递函数;

3、这么一说,大家会明白很多,这不就是一个放大器的放大倍数吗?你说对了,对于一个电压放大器,输出的电压与输入的电压之比,就是电压放大倍数,它就是放大器的传递函数;

4、知道研究对象的传递函数有什么作用呢?

1)例如一个共射电压放大器的直流电压放大倍数=βRc/rbe;

2)有了这个电压放大倍数,我们可以清楚的知道怎样提高电压放大倍数,选用β高、增大Rc、减小rce;

3)这个电压放大倍数的公式,一般不是真用它来计算放大倍数的,而是有了它我们知道怎样设计、调试一个放大器;

4)如果谁想知道一个对象的传递函数,从此把它当做一个公式、方程来用,就想偏了!

 

 



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jona

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发表于:2012-04-14 16:41:44
61楼
回复内容:
对:最多两年@原创军团关于jona兄,晚上喝酒去不?要不再找两个姑娘,嘿嘿.服了你了.还是没沉住气.走,今天教你第23式.内容的回复:


年兄(只有我这么称呼你吧!),好久不见。酒我就想喝,但是姑娘呢,要是碰上难缠的,挺麻烦,算了!

最多两年@原创军团

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发表于:2012-04-14 16:45:52
62楼

引用 jona 的回复内容:回复内容:对:最多两年@原创军团关于jona兄,晚上喝酒去不?要不再找两个姑娘,嘿嘿.服了你了.还是没沉住气.走,今天教你第23式.内容的回复:年兄(只有我这么称呼你吧!),好久不见。酒我就想喝,但是姑娘呢,要是碰上难缠的,挺麻烦,算了!


哲学观不同啊,哎,真不如直接讨论哲学问题.当老爱和老玻两人的较量最后花落的时候,老爱苍凉的拉起了他的小提琴.

老爱还是蛮幸福的.

jona

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发表于:2012-04-14 16:49:47
63楼

喔。。。我走错房间了。

刘志斌

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发表于:2012-04-14 17:51:39
64楼

引用 jona 的回复内容:……钱老已经说的如此明白,还需要争论吗?当然许多教科书不像钱老这么直率,搞的一帮学子昏昏然,才莫名其妙的发明很多新的说法。我们一用伽利略的口气。“也许我是错的,可是我就是靠他把卫星送上天的呀!”(仿钱学森语录)


1、传递函数是一个物理概念,拉氏函数是一个数学概念;

2、传递函数用什么数学工具,主要看讨论的问题中适宜那种数学工具而已;

3、钱老并没有说传递函数,非得是拉氏函数;

4、前边已经证明了同一个研究对象的拉氏传递函数“1/Ms”、"1/Js",与初等传递函数“S/M”、"S/J",在结论上是一致的:

1)同一个研究对象的拉氏传递函数“1/Ms”、"1/Js"中的1/s是时间因子;

2)同一个研究对象的初等传递函数“S/M”、"S/J"中的S是时间因子;

3)这样同一个研究对象的初等传递函数“S/M”、"S/J" 与 同一个研究对象的拉氏传递函数“1/Ms”、"1/Js"就是对等的、等效的;

4)足以说明传递函数不只是拉氏函数可以解的,也可以是初等函数解的!

jona

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发表于:2012-04-14 18:07:13
65楼

哎!刘老师,我说了,我不想谈了,一天了,有酒没?

刘志斌

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发表于:2012-04-14 19:24:31
66楼
5、我用初等函数得到传递函数,和我们用拉氏函数求得的结果,是一样的,用伽利略的口气。“也许我是错的,可是我就是靠他把卫星送上天的呀!”(仿钱学森语录)

刘志斌

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发表于:2012-04-14 19:32:19
67楼

引用 jona 的回复内容:哎!刘老师,我说了,我不想谈了,一天了,有酒没?


1、酒多的是,你来新疆吧?!

2、虽然累点,但还是有意义的,观点不同,各自已经有了一个自我鉴别;

3、讨论问题,能统一的观点尽量让它统一,最后剩下的集中于一点就是真正的分歧;

刘志斌

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发表于:2012-04-14 20:02:15
68楼

引用 jona 的回复内容:刘老师,我没有说你这个问题错,我是说你考虑摩擦力和运动阻力的那个传递函数是错的。因为考虑摩擦力就求不出传递函数,当不考虑摩擦力的时候,运动阻力考虑时传递函数是V(s)/F(s)=1/(K1+m*s),这是一个一阶系统,所以呢下面的框图就不对了。


根据牛顿第二定律列出动力学方程:

f(t) -K1*v-K2*m*g=m*dv/dt

f(t)+K2*m*g=K1*v+m*dv/dt,这个式子含有的K2*m*g 这一项,是个常数项,与f(t)和并为一项f’(t)

f’(t)=K1*v+m*dv/dt

这样,两边进行拉氏变换。F(s)=(K1+m*s)V(s),

如果一F(s)作为输入,V(s)作为输出。则传递函数:

V(s)/F(s)=1/(K1+m*s)

            =(1/K1)/(1+m*s/K1)

这是一阶系统的传递函数,这是一个闭环的一阶系统!

K1/s是一个时间,是力F的作用时间,单位为妙;

 

 

刘志斌

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发表于:2012-04-14 20:33:39
69楼

引用 jona 的回复内容:……传递函数的好处在于,由于一般地,它是一个分式,可以用分式分解的方式,将复杂系统,变成一些典型过程的组合,比如:积分环节、微分环节、一阶系统延时、典型二阶系统,这样处理比解微分方程容易多了,物理意义相当清晰,容易理解。即使不分解也可以根据零极点分布求出系统的主要性能。波特图根轨迹方法都与传递函数有关。


1、由于:传递函数=输出变量/输入变量;

2、所以:输出变量=传递函数×输入变量;

3、如果系统的传递函数已经明确,那就是说,只要给定输入量就能知道输出量是多少;

4、这就是说,系统的数学模型有了;

5、如果以这个模型对系统进行模拟仿真就成为可能;

6、这就是求系统传递函数,建立系统数学模型的重要意义!

工控注册很失败

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发表于:2012-04-14 21:23:15
70楼

头有点大,要搞懂2位的讨论,要把高等数学和控制理论再拿出来翻翻了。

jiaoanpeng——王者之师

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发表于:2012-04-14 21:51:12
71楼

引用 工控注册很失败 的回复内容:头有点大,要搞懂2位的讨论,要把高等数学和控制理论再拿出来翻翻了。



哈哈哈。。。。

偶卸螺丝的,只知道叉腿、弓腰、低头、用劲,转了一圈又一圈,就像驴拉磨一样。

jona

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发表于:2012-04-15 00:23:23
72楼

我的观点已经没有更多的补充的了,不过还是感谢刘老师提出这么个问题来讨论。工程控制论是很有用的工具,现在进口生产线设备越来越先进,有些问题的理解必须借助工程控制论的工具才能理解。比如速度调节器,电流调节器,张力调节器这些涉及到系统动态响应的,就必须理解传递函数,理解PID调节器的意义,为什么会出现振荡,为什么调节速度慢都要借助于理论的基础知识来最终解决问题。学习理论是为了解决实际的问题,要不谈理论有什么意义呢?在目前有一种情绪,怕接触数学怕讨论理论问题,实际如果你想要真正搞懂电气设备原理离开理论思维是不可能的。在求知方面无关地位和经历,数学问题也不会很难,无非就是初中、高中学的东西,为什么不能更进一步提高自己呢?我们都不是法官,争论存在分歧,没有关系,在争论中是可以更清晰的理解问题的,我在和刘老师的多次论战中也确实发现自己长期以来的错误认识,但是很快纠正了。

刘志斌

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发表于:2012-04-15 10:04:00
73楼

1、本帖最终目的是先建立一个传递函数的一个基本概念;

2、然后知道怎么求解一个研究对象的传递函数;

3、最终了解传递函数在运动控制中的应用和意义;

刘志斌

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发表于:2012-04-15 10:11:07
74楼

4、不是要研究伺服电机的传递函数吗?

1)我们先分析了一般电机的传递函数:

a.因为电机的功能是将电功率转化为机械功率;

b.所以我们认为输入物理量是电功率;

c.所以我们认为输出物理量是机械功率;

d.那么电机的传递函数就是:

电机的传递函数=输出机械功率/输入电功率=电机的效率

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发表于:2012-04-15 10:24:11
75楼

 

楼主从22楼开始的关于水平物体分析的部分内容引用自一下链接:

http://bbs.gongkong.com/Details/201103/2011031209585200001-1.shtml

 

部分图形及公式完全一模一样!

希望楼主就引用的相关内容做出合理备注!

请楼主自重!

 

刘志斌

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发表于:2012-04-15 10:53:54
76楼

2)当然电机会有别的传递函数,如果从调速的角度看:

1)如果是直流电机;

a.输入的是电压U;

b.输出的是速度n;

c.传递函数=输出速度n/输入电压U

              

刘志斌

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发表于:2012-04-15 10:57:49
77楼

引用 征 的回复内容: 楼主从22楼开始的关于水平物体分析的部分内容引用自一下链接:http://bbs.gongkong.com/Details/201103/2011031209585200001-1.shtml 部分图形及公式完全一模一样!希望楼主就引用的相关内容做出合理备注!请楼主自重! 


24楼已注明出处!

刘志斌

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发表于:2012-04-15 11:02:48
78楼
2)如果是交流电机变频调速;

a.输入的是频率f;

b.输出的是速度n;

c.传递函数=输出速度n/输入频率f

               =60/P

刘志斌

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发表于:2012-04-15 11:12:18
79楼

5、下来求伺服电机的传递函数:

1)伺服电机的作用就不仅是把电能转换为机械能,而是位移的控制功能;

2)所以我们从位移控制功能出发建立伺服电机的传递函数:

a.输入量我们以电流脉冲计量;

b.输出量我们以角位移位计量;

c.伺服的传递函数=角位移/电流脉冲=脉冲步距

 

刘志斌

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发表于:2012-04-15 11:20:47
80楼

3)由于伺服的控制是精确控制,所以转子的惯量不能忽略,所以我们需要对伺服转子传递函数求解:

a.把转子看成一个简单的惯性体看待,根据角冲量原理得出,传递函数=s/j;

b.把转子看成一个简单的惯性体看待,用拉氏传递函数=1/js;

 


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