各位老铁们,大家好,今天由我来为大家分享惯性环节,以及惯性环节输入输出关系的相关问题知识,希望对大家有所帮助。如果可以帮助到大家,还望关注收藏下本站,您的支持是我们最大的动力,谢谢大家了哈,下面我们开始吧!
本文目录
惯性环节又称为什么
惯性环节:惯性环节因含有储能元件,故对突变的输入信号不能立即重复,其运动方程为其中,T成为时间常数,K成为惯性环节增益。
延迟环节和惯性环节的区别
惯性环节与延迟环节的区别:
惯性环节从输入开始时刻就已有输出,仅由于惯性,输出要滞后一段时间才接近所要求的输出值;
延迟环节从输入开始后在0~τ时间内没有输出,但t=τ之后,输出完全等于输入。
惯性环节的分解公式
先说明下惯性
一切物体都将一直处于静止或者匀速直线运动状态,直到出现施加其上的力改变它的运动状态为止
写成公式
其中代表末速度,代表初速度,代表平均加速度,代表加速度作用的时间,其中就是惯性的体现,它表示速度变化的快慢,根据牛顿第二定律,我们也可以说:也可以用来衡量物体运动状态改变的难易。
好啦,我们向控制领域推广一下,我们将等式左边的和分别用r(t)和c(t)来表示,而对于一个系统来说,系统的惯性也就是当前状态下系统维持自身状态的能力,对于有向曲线来说,切线的方向就是该点的方向。(举个通俗点的例子就是切钢管时,火星总是沿着飞轮切向方向飞),我们向系统中输入c(t)系统输出r(t),在系统输出r(t)时c(t)可作为系统本身的特性存在,我们知道,系统总有保持自身状态的能力,而那时的状态便是,
同时我们也知道,由系统内部结构决定,所以我们不妨将它写成T,所以我们得到这样一个式子

通常情况下,我们可以通过某些技术手段(比如用小齿轮带动大齿轮,用运算放大器等方式实现对r(t)的放大,即Kr(t),我们将式子整理一下,可以得到

从公式上看,我们发现一阶惯性环节的特点,r(t)是由c(t)和c(t)的导数构成的线性组合构成的,推广到n阶便是由c(t)的0到n阶导数构成的线性组合构成的。
其实,我们可以将惯性环节视为微分环节的推广,我们知道理想微分环节很难实现,所以如果对大部分微分环节进行精细的建模,我们可以将其视为一个惯性环节,当然这不是本文重点,暂且不提。
惯性环节和微分环节的区别
惯性环节和微分环节的区别为:
惯性环节:惯性环节的输出一开始并不与输入同步按比例变化,直到过渡过程结束,y(t)才能与x(t)保持比例。这就是惯性的反映。惯性环节的时间常数就是惯性大小的量度。凡是具有惯性环节特性的实际系统,都具有一个存储元件或称容量元件,进行物质或能量的存储。
微分环节:是控制系统的一类典型环节,微分环节的输出量与输入量对时间变量的导数值成比例。微分作用反映其输入信号的变化速率,因此,将微分环节引入控制系统中,可使系统的输出及早得到修正。最简单的微分环节可由信号经电容器隔离后的输出来表征。
微分环节的传递函数
微分环节(differentiation loop)控制系统的一类典型环节。微分环节的传递函数W(s)=ks,其中s为拉普拉斯变换中的算子变量,k为一比例常数。微分环节的输出量与输入量对时间变量的导数值成比例,微分作用反映其输入信号的变化速率。
因此,将微分环节引入控制系统中,可使系统的输出及早得到修正。最简单的微分环节可由信号经电容器隔离后的输出来表征。工程应用中,则由在宽频带放大器电路中连结电阻、电容反馈支路后组成。微分环节对于输入中的高频干扰十分敏感,常导致信号被干扰所掩没。
控制里边惯性环节的作用
含有电容或者电感等储能元件的通常叫做惯性环节。惯性环节可以保持输入与输出在一开始不会保持同步。比如说,含有电感的电路,因为电感的存在,也就是惯性环节的存在,在电路部分支路失去电源后,仍能够在一定时间内导通,这样可以应用到斩波电路中,起到续流的作用。。。
好了,文章到此结束,希望可以帮助到大家。