控制系统分析与设计(二):比例积分控制器的传递函数
1. 理想運算放大器的特點:
(1)無限大的輸入阻抗:理想運算放大器輸入端不允許電流輸入,i+=i-=0
(2)趨于零的輸出阻抗:理想運算放大器的輸出端是一個完美的電壓源,無論流至放大器負載的電流如何變化,放大器的輸出電壓恒為定值,
(3)電壓放大倍數A趨于無窮大:u+=u-
輸出電壓uo與同向端輸入電壓u+、反向端輸入電壓u-及電壓放大倍數A的固有關系為
uo=A(u+?u?)u_o=A(u_+-u_-)uo?=A(u+??u??)
(u+?u?)=uoA(u_+-u_-)=\frac {u_o}{A}(u+??u??)=Auo??
因為A趨向于無窮大,uo局限于有限的電壓范圍內,則
u+?u?→0u_+-u_- \to 0u+??u??→0
即u+≈u?u_+ \approx u_-u+?≈u??
2. 比例積分控制器傳遞函數求解示例
基于以上特點可以得到u+=u-=0V,i1=i2,可以在分析時將理想運算放大器去掉:
此時求比例積分控制器的傳遞函數:
{Ui(s)?0=I1(s)?R10?Uo(s)=I2(s)?(R2+1Cs)\left\{ \begin{array}{l} U_i(s)-0=I_1(s)*R_1 \\ 0-U_o(s)=I_2(s)*(R_2+\frac 1{Cs}) \end{array} \right. {Ui?(s)?0=I1?(s)?R1?0?Uo?(s)=I2?(s)?(R2?+Cs1?)?
則
G(s)=Uo(s)Ui(s)=?I2(s)?Z2I1(s)?Z1=?Z2Z1=R2Cs+1R1CsG(s)=\frac {U_o(s)}{U_i(s)}=\frac {-I_2(s)*Z_2}{I_1(s)*Z_1}=-\frac {Z_2}{Z_1}=\frac{R_2Cs+1}{R_1Cs}G(s)=Ui?(s)Uo?(s)?=I1?(s)?Z1??I2?(s)?Z2??=?Z1?Z2??=R1?CsR2?Cs+1?
在其他一些涉及理想運算放大器的傳遞函數求解均可以對電路進行先化簡再求解!
總結
以上是生活随笔為你收集整理的控制系统分析与设计(二):比例积分控制器的传递函数的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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