控制系统工程:Norman S. Nise教材解析

需积分: 10 7 下载量 3 浏览量 更新于2024-07-22 1 收藏 12.99MB PDF 举报
“控制系统是Norman S. Nise编写的工程书籍,主要讨论的是关于控制系统的理论与实践。这本书提供了一套完整的控制系统的教学内容,包括电机控制、反馈机制、系统设计等多个方面。” 在控制工程中,一个典型的控制系统如标题所示,涉及到多个组件和原理。例如,"AntennaAzimuthPosition"指的是天线的方位角位置,这是控制系统的一个目标参数。"ControlSystem"是整个系统的中心,负责监测和调整系统的运行状态。"Motor"是执行机构,根据控制信号改变其旋转角度以达到期望的方位角。 图中的"Potentiometer"(电位器)被用来测量和控制电机的转动角度,"θ"表示实际的天线方位角。"i(t)"和"o(t)"分别是输入电流和输出角度信号,"Desired azimuth angle"是期望的目标方位角。"Differential amplifier and power amplifier"则作为放大电路,将微弱的控制信号转换为足够的驱动电机的力量。 控制系统的方块图显示了系统的主要组成部分:"Potentiometer"(电位器)、"Preamplifier"(前置放大器)、"Power amplifier"(功率放大器)、"Motor"(电机)以及一系列的"Gear"(齿轮)。这些齿轮(N1、N2、N3)用于传递和放大电机的转动力,以驱动负载,如天线的转动。"BlockDiagramParameters"部分列出了各个配置的参数值,如电阻"Ra"、惯量"Ja"、电机力矩常数"Kt"等,这些参数影响着系统的动态性能。 在数学模型方面,"s+a"代表传递函数中的极点,"K1"、"K"是系统增益,"s(s+am)"是典型的二阶系统模型。"qm(s)"、"Ea(s)"、"Ve(s)"、"Vi(s)"和"Vp(s)"是系统中的各变量的拉普拉斯变换形式,它们反映了系统的动态响应。 配置1、配置2和配置3展示了不同的系统参数设定,比如电压"V"、电机转速常数"n"、电位器增益"Kpot"等。通过改变这些参数,可以研究系统性能的变化,如稳定性和响应速度。 这个控制系统教材深入浅出地介绍了如何设计和分析一个电机控制系统,涵盖了从基本概念到复杂设计的各个方面,对于理解和应用控制理论具有很高的价值。