传递函数详解：构建与分析控制系统性能

在"讨论已知系统的传递函数-自控原理 第二章ppt"中，本章内容主要围绕控制系统的数学模型展开，旨在深入理解控制系统的基本概念，特别是传递函数在其中的作用。章节教学分为以下几个部分： 1. 复域模型-传递函数：这是教学的核心，传递函数是描述线性定常系统动态行为的关键工具。它将系统的输入和输出关系转化为复变量s下的形式，通过分子和分母向量的构建，求出系统的零点、极点和增益，进而表达为s域表达式。 2. 零点、极点分析：零点代表系统内部稳定的静态特性，极点则反映了系统的动态响应特性。零点和极点的分布直接影响系统的稳定性、响应速度和稳态误差。通过绘制零点、极点图，可以直观地理解这些特征对系统性能的影响。 3. Matlab应用：章节内容强调利用Matlab软件求解系统模型，通过编程工具实现传递函数的计算、绘制图形以及系统性能分析，这是实际工程中常用的技术手段。 4. 时域模型与微分方程：课程开始时，通过电学电路和力学系统为例，介绍如何通过运动方程和拉普拉斯变换建立时域模型，同时涉及非线性系统的线性化处理。 5. 典型环节和信号流图：学生需要自学典型环节的传递函数，例如积分环节、比例环节等，以及如何运用梅逊公式和结构图简化系统模型。 6. 闭环系统分析：闭环系统的传递函数和误差传递函数是理解闭环控制系统性能的关键，它们有助于设计和优化控制器。 7. 学习任务与作业：每次课后都有复习旧内容、预习新内容的任务，如复习传递函数概念、预习下一节的控制系统结构图，还有具体的例题练习，以强化理论学习和实践能力。 通过本章的学习，学生能够掌握建立和分析控制系统的数学模型的基本步骤和方法，理解传递函数在系统分析中的核心作用，为进一步深入研究控制系统打下坚实基础。