傳遞函數(shù)教學(xué)教程

傳遞函數(shù)定義：初始條件為零時，線性定常系統(tǒng)輸出量拉氏變換與輸入量拉氏變換之比，即零初始條件的含義：

輸入作用是在t=0以后才作用與系統(tǒng)，因此，系統(tǒng)輸入量及其各階導(dǎo)數(shù)，在t=0-時的值均為零；

輸入作用加于系統(tǒng)之前，系統(tǒng)是相對靜止的，因此系統(tǒng)輸出量及其各階導(dǎo)數(shù)，在t=0-的值也為零。線性定常系統(tǒng)的微分方程

傳遞函數(shù)傳遞函數(shù)表征控制系統(tǒng)動態(tài)性能的局限性對于非零初始條件的系統(tǒng)，傳遞函數(shù)不能完全表征系統(tǒng)的動態(tài)性能；只是通過系統(tǒng)的輸入變量與輸出變量之間的關(guān)系來描述系統(tǒng)，而對內(nèi)部其它變量的情況無法得知。傳遞函數(shù)的性質(zhì)描述線性定常系統(tǒng)，復(fù)變量s的有理真分式(m≤n)只取決于系統(tǒng)和元件的結(jié)構(gòu)（內(nèi)在固有特性），與外作用（輸入量）的形式無關(guān)既可無量綱，也可有量綱，視輸入輸出量而定不能表明系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)和特性，物理性質(zhì)不同的系統(tǒng)可以有相同的傳遞函數(shù)零點(diǎn)極點(diǎn)分布圖也可表征系統(tǒng)動態(tài)性能——根軌跡法令s=jω，則可在頻率域分析系統(tǒng)傳遞函數(shù)的拉氏反變換是系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)比例環(huán)節(jié)典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)一階慣性環(huán)節(jié)典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)理想微分環(huán)節(jié)近似微分環(huán)節(jié)典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)積分環(huán)節(jié)典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)二階振蕩環(huán)節(jié)系統(tǒng)函數(shù)方塊圖描述控制系統(tǒng)各組成元部件之間信號傳遞關(guān)系的數(shù)學(xué)圖形。它表示了系統(tǒng)輸入變量與輸出變量之間的因果關(guān)系以及對系統(tǒng)中各變量所進(jìn)行的運(yùn)算，是控制工程中描述復(fù)雜系統(tǒng)的一種簡便方法。實(shí)質(zhì)上是系統(tǒng)原理圖與數(shù)學(xué)方程的結(jié)合。系統(tǒng)函數(shù)方塊圖方塊圖組成要素引出點(diǎn)方塊圖單元比較點(diǎn)系統(tǒng)函數(shù)方塊圖方塊圖的串聯(lián)系統(tǒng)函數(shù)方塊圖方塊圖的并聯(lián)系統(tǒng)函數(shù)方塊圖反饋系統(tǒng)函數(shù)方塊圖方塊圖變換法則，如教材第33頁表2-1所示。系統(tǒng)信號流圖及梅遜公式本部分內(nèi)容不做要求。實(shí)際物理系統(tǒng)的函數(shù)方塊圖教材，第26-40頁，例13-22，例25-27教材，第41-42頁，例1-3第三次課外作業(yè)教材，第43-43頁，第5、6(1)、7(2)、9(a)、10(b)、11(a)、