如图1-1所示的机电系统中,路(t)为输入电压: y(t)为输出位置,R1和L1分别为电磁线圈的电阻与电感;m为衔铁的质量;k为弹簧的弹性系数;b为阻尼器的阻尼系数;放大器的增益为A1。假设电磁线圈对衔铁m产生的作用力为f=kti(t);电磁线圈的反电动势为, 画出系统的原理方框图,并简要说明其工作原理。
A.小孔消音器
B.阻性消声器
C.大孔消音器
D.微穿孔板消音器
此模型为非线性微分方程,在摆处于垂直位置附近,即θ(t)很小的情况下,取如下近似:,得到如下简化的线性方程
(1)设x(t)为激励信号,θ(t)是响应信号,若小车不动,即a(t)=0,写出系统函数表达式,并讨论系统的稳定性.
(2)研究适当移动小车对稳定性的影响.假定随θ(t)之变化按比例反馈作用使小车产生加速度,即a(t)=Kθ(t),K为比例系数.画出引入反馈后的系统方框图,并求反馈系统的系统函数.讨论系统的稳定性(分为Kg三种情况).
(3)改用比例-微分(PD)反馈控制,即
其中K1和K2都为正实系数.写出此反馈系统的系统函数,讨论为使系统稳定,K1,K2应满足何种约束条件?