电网络控制系统：开环传递函数与极点配置

"系统开环传递函数为-本科毕业论文-带隙基准" 这篇本科毕业论文主要探讨了系统控制中的开环传递函数概念及其在设计校正装置中的应用。题目给出的系统开环传递函数为 \( G(s) = \frac{10}{s} \)，这是一个一阶系统。在控制系统理论中，开环传递函数描述了系统输入信号通过系统内部传递到输出信号的数学关系，通常用复变量 \( s \) 表示。 为了满足特定的闭环性能要求，例如设置闭环极点的位置，可以通过增加一个位于左半平面的开环极点来实现。题目中提到，为了达到期望的闭环特性，可以设定一个新的开环极点为 \( s_1 \)。这样，等效的开环传递函数变为 \( G(s) = \frac{10}{(s-s_1)} \)。当 \( s_1 \) 设定后，系统的根轨迹发生变化，它显示了闭环极点可能的位置。根据图示的根轨迹，我们可以分析系统的稳定性与动态响应。 给定希望的极点为 \( j\omega_{1} \) 和 \( j\omega_{2} \)，其中 \( \omega_{1} \) 和 \( \omega_{2} \) 是一对共轭复数，这通常用于改善系统的瞬态响应，例如，减少超调或增加上升时间。在实际设计中，可以通过串联校正、反馈校正或其他校正技术来实现这样的极点配置。 接下来，题目提到了微分方程的建立。这是控制系统理论中的另一个关键部分，用于描述物理系统如何响应输入信号。在案例（1）中，给定的电路包含电阻、电容和电压源，通过KCL（基尔霍夫电流定律）和KVL（基尔霍夫电压定律）建立微分方程，最终得到输出 \( u_o(t) \) 关于输入 \( u_i(t) \) 的表达式。同样，在案例（2）中，电路包含了电感和电容，微分方程的建立过程也遵循相同的原则，旨在分析电路的动态行为。 电磁铁的磁拉力计算公式 \( F_x = \mu_0 \cdot \frac{N^2 \cdot I^2}{x^2} \) 描述了磁极间的吸引力，其中 \( \mu_0 \) 是空气的磁导率，\( N \) 是线圈的匝数，\( I \) 是通过线圈的电流，而 \( x \) 是磁极之间的距离。这个公式在工程实践中用于计算电磁设备的力学性能。 这篇论文涵盖了控制系统理论的基本概念，包括开环传递函数、闭环极点设计以及微分方程在电路分析中的应用，并结合了电磁学原理。这些知识对于理解和设计复杂控制系统至关重要。