自动化专业英语教程Part2翻译
自动化专业英语全文翻译

《自动化专业英语教程》-王宏文主编-全文翻译PART 1Electrical and Electronic Engineering BasicsUNIT 1A Electrical Networks ————————————3B Three-phase CircuitsUNIT 2A The Operational Amplifier ———————————5B TransistorsUNIT 3A Logical Variables and Flip-flop ——————————8B Binary Number SystemUNIT 4A Power Semiconductor Devices ——————————11B Power Electronic ConvertersUNIT 5A Types of DC Motors —————————————15B Closed-loop Control of DC DriversUNIT 6A AC Machines ———————————————19B Induction Motor DriveUNIT 7A Electric Power System ————————————22B Power System AutomationPART 2Control TheoryUNIT 1A The World of Control ————————————27B The Transfer Function and the Laplace Transformation —————29 UNIT 2A Stability and the Time Response —————————30B Steady State—————————————————31 UNIT 3A The Root Locus —————————————32B The Frequency Response Methods: Nyquist Diagrams —————33 UNIT 4A The Frequency Response Methods: Bode Piots —————34B Nonlinear Control System 37UNIT 5 A Introduction to Modern Control Theory 38B State Equations 40UNIT 6 A Controllability, Observability, and StabilityB Optimum Control SystemsUNIT 7 A Conventional and Intelligent ControlB Artificial Neural NetworkPART 3 Computer Control TechnologyUNIT 1 A Computer Structure and Function 42B Fundamentals of Computer and Networks 43UNIT 2 A Interfaces to External Signals and Devices 44B The Applications of Computers 46UNIT 3 A PLC OverviewB PACs for Industrial Control, the Future of ControlUNIT 4 A Fundamentals of Single-chip Microcomputer 49B Understanding DSP and Its UsesUNIT 5 A A First Look at Embedded SystemsB Embedded Systems DesignPART 4 Process ControlUNIT 1 A A Process Control System 50B Fundamentals of Process Control 52UNIT 2 A Sensors and Transmitters 53B Final Control Elements and ControllersUNIT 3 A P Controllers and PI ControllersB PID Controllers and Other ControllersUNIT 4 A Indicating InstrumentsB Control PanelsPART 5 Control Based on Network and InformationUNIT 1 A Automation Networking Application AreasB Evolution of Control System ArchitectureUNIT 2 A Fundamental Issues in Networked Control SystemsB Stability of NCSs with Network-induced DelayUNIT 3 A Fundamentals of the Database SystemB Virtual Manufacturing—A Growing Trend in AutomationUNIT 4 A Concepts of Computer Integrated ManufacturingB Enterprise Resources Planning and BeyondPART 6 Synthetic Applications of Automatic TechnologyUNIT 1 A Recent Advances and Future Trends in Electrical Machine DriversB System Evolution in Intelligent BuildingsUNIT 2 A Industrial RobotB A General Introduction to Pattern RecognitionUNIT 3 A Renewable EnergyB Electric VehiclesUNIT 1A 电路电路或电网络由以某种方式连接的电阻器、电感器和电容器等元件组成。
自动化专业英语考试Part2-Unit1-A

without the addition of a yaw damper system. 注释
power boost 功率助推装置 aerodynamic forces 空气的阻力 damp 阻尼 dutch roll mode 荷兰滚模式
yaw 偏航 yaw damper system 参考译文
阻尼偏航系统
行系统设计,来选择使动态性能达到要求的控制元件。
原文[7]
Control theory itself has two categories: classical and modern.
Classical control theory, which had its start during World War II, can be
abound v. 大量存在,丰富
A abound in B
B 中有大量 A
A abound with B A 中有大量 B
abstract sense n. 抽象的意义、含义
参考译文:
控制一词的含义一般是调节、指导或者命令。控制系统大量存在
于我们周围。在最抽象的意义上说,每个物理对象都是一个控制系统。
characterized by the transfer function concept with analysis and design
自动化专业英语教程(王宏文第2版)-英译汉

A 电路[1] In the case of a resistor, the voltage-current relationship is given by Ohm’s law, which states that the voltage across the resistor is equal to the current through the resistor multiplied by the value of the resistance.就电阻来说,电压—电流的关系由欧姆定律决定。
欧姆定律指出:电阻两端的电压等于电阻上流过的电流乘以电阻值。
[2]It may be that the inductor voltage rather than the current is the variable of interest in the circuit.或许在电路中,人们感兴趣的变量是电感电压而不是电感电流。
B 三相电路[1] Viewed in this light, it will be found that the analysis of three-phase circuits is little more difficult than that of single-phase circuits. 这样看来,三相电路的分析比单相电路的分析难不了多少。
[2] At unity power factor,the power in a single-phase circuit is zero twice each cycle.在功率因数为1时,单相电路里的功率值每个周波有两次为零。
[3] It should be noted that if the polarity of point A with respect to N ( ) is assumed for the positive half-cycle,应该注意,如果把A点相对于N的极性()定为正半周,那么在用于同一相量图中时就应该画得同相反,即相位差为。
自动化专业英语原文和翻译

自动化专业英语原文和翻译Automation in the Manufacturing Industry: An OverviewIntroduction:Automation plays a crucial role in the manufacturing industry, revolutionizing production processes and enhancing efficiency. This article provides an in-depth analysis of the concept of automation in the manufacturing sector, highlighting its benefits, challenges, and future prospects. It also includes a translation of the text into English.Section 1: Definition and Importance of AutomationAutomation refers to the use of technology and machinery to perform tasks with minimal human intervention. In the manufacturing industry, automation is essential for streamlining operations, reducing costs, and improving product quality. It allows companies to achieve higher production rates, increased precision, and improved safety standards.Section 2: Benefits of Automation in Manufacturing2.1 Increased ProductivityAutomation enables manufacturers to produce goods at a faster rate, leading to increased productivity. With the use of advanced robotics and machinery, repetitive tasks can be performed efficiently, allowing workers to focus on more complex and creative aspects of production.2.2 Enhanced Quality ControlAutomated systems ensure consistency and accuracy in manufacturing processes, leading to improved product quality. By minimizing human error, automation reduces defects and variations, resulting in higher customer satisfaction and reduced waste.2.3 Cost ReductionAutomation helps in reducing labor costs by replacing manual work with machines and robots. Although initial investment costs may be high, long-term savings are significant due to increased efficiency and reduced dependence on human labor.2.4 Improved Workplace SafetyAutomation eliminates the need for workers to perform hazardous or physically demanding tasks. Robots and machines can handle tasks that pose risks to human health and safety, thereby reducing workplace accidents and injuries.2.5 Increased FlexibilityAutomated systems can be easily reprogrammed to adapt to changing production requirements. This flexibility allows manufacturers to respond quickly to market demands, introduce new products, and customize production processes.Section 3: Challenges in Implementing Automation3.1 Initial InvestmentImplementing automation requires substantial capital investment for purchasing and integrating machinery, software, and training. Small and medium-sized enterprises (SMEs) may face financial constraints in adopting automation technologies.3.2 Workforce AdaptationAutomation may lead to job displacement, as certain tasks previously performed by humans are now handled by machines. Companies need to provide training and re-skilling opportunities to ensure a smooth transition for their workforce.3.3 Technical ComplexityAutomation systems often involve complex integration of various technologies, such as robotics, artificial intelligence, and data analytics. Companies must have skilled personnel capable of managing and maintaining these systems effectively.Section 4: Future Trends in Automation4.1 Collaborative RobotsCollaborative robots, also known as cobots, are designed to work alongside humans, assisting them in tasks that require precision and strength. These robots can improve productivity and safety by working in close proximity to humans without the need for extensive safety measures.4.2 Internet of Things (IoT) IntegrationThe integration of automation systems with the Internet of Things allows for real-time monitoring and control of manufacturing processes. IoT enables seamless communication between machines, sensors, and data analytics platforms, leading to predictive maintenance and optimized production.4.3 Artificial Intelligence (AI)AI technologies, such as machine learning and computer vision, enable automation systems to learn and adapt to new situations. AI-powered robots can analyze data, make decisions, and perform complex tasks with minimal human intervention, revolutionizing the manufacturing industry.Conclusion:Automation has become an integral part of the manufacturing industry, offering numerous benefits such as increased productivity, enhanced quality control, cost reduction, improved workplace safety, and increased flexibility. While challenges exist, such as initial investment and workforce adaptation, the future of automation looks promising with the emergence of collaborative robots, IoT integration, and artificial intelligence. Embracing automation technologies will undoubtedly pave the way for a more efficient and competitive manufacturing sector.Translation:自动化在制造业中的应用:概述简介:自动化在制造业中扮演着重要的角色,革新了生产过程,提高了效率。
自动化专业英语王宏文全文翻译

自动化专业英语PART 1Electrical and Electronic Engineering BasicsUNIT 1A Electrical Networks ————————- ——— 3B Three—phase CircuitsUNIT 2A The Operational Amplifier —————- —————5B TransistorsUNIT 3A Logical Variables and Flip—flop - - ————————8B Binary Number SystemUNIT 4A Power Semiconductor Devices - ——- ——————11B Power Electronic ConvertersUNIT 5A Types of DC Motors —- - ——————————15B Closed—loop Control of DC DriversUNIT 6A AC Machines —- —- - ———- - ——- ——19B Induction Motor DriveUNIT 7A Electric Power System - ————————- ——22B Power System AutomationPART 2Control TheoryUNIT 1A The World of Control ——————- - ——- —27B The Transfer Function and the Laplace Transformation ———- —29 UNIT 2A Stability and the Time Response —————————30B Steady State———- —- —————- ——-——31UNIT 3A The Root Locus ————- —- —- ————32B The Frequency Response Methods: Nyquist Diagrams - - ——- 33UNIT 4A The Frequency Response Methods: Bode Piots —————34B Nonlinear Control System 37UNIT 5 A Introduction to Modern Control Theory 38B State Equations 40UNIT 6 A Controllability,Observability, and StabilityB Optimum Control SystemsUNIT 7 A Conventional and Intelligent ControlB Artificial Neural NetworkPART 3 Computer Control TechnologyUNIT 1 A Computer Structure and Function 42B Fundamentals of Computer and Networks 43UNIT 2 A Interfaces to External Signals and Devices 44B The Applications of Computers 46UNIT 3 A PLC OverviewB PACs for Industrial Control,the Future of ControlUNIT 4 A Fundamentals of Single-chip Microcomputer 49B Understanding DSP and Its UsesUNIT 5 A A First Look at Embedded SystemsB Embedded Systems DesignPART 4 Process ControlUNIT 1 A A Process Control System 50B Fundamentals of Process Control 52UNIT 2 A Sensors and Transmitters 53B Final Control Elements and ControllersUNIT 3 A P Controllers and PI ControllersB PID Controllers and Other ControllersUNIT 4 A Indicating InstrumentsB Control PanelsPART 5 Control Based on Network and InformationUNIT 1 A Automation Networking Application AreasB Evolution of Control System ArchitectureUNIT 2 A Fundamental Issues in Networked Control SystemsB Stability of NCSs with Network—induced DelayUNIT 3 A Fundamentals of the Database SystemB Virtual Manufacturing-A Growing Trend in AutomationUNIT 4 A Concepts of Computer Integrated ManufacturingB Enterprise Resources Planning and BeyondPART 6 Synthetic Applications of Automatic TechnologyUNIT 1 A Recent Advances and Future Trends in Electrical Machine DriversB System Evolution in Intelligent BuildingsUNIT 2 A Industrial RobotB A General Introduction to Pattern RecognitionUNIT 3 A Renewable EnergyB Electric VehiclesUNIT 1A 电路电路或电网络由以某种方式连接的电阻器、电感器和电容器等元件组成。
自动化专业英语原文和翻译

自动化专业英语原文和翻译引言概述:自动化专业是现代工程技术领域中的重要学科,涵盖了自动控制系统、机器人技术、工业自动化等多个方面。
在学习和实践中,掌握和理解自动化专业的英文术语和翻译是非常重要的。
本文将从五个大点出发,详细阐述自动化专业英语原文和翻译的相关内容。
正文内容:1. 自动控制系统(Automatic Control System)1.1 控制器(Controller)1.2 传感器(Sensor)1.3 执行器(Actuator)1.4 反馈(Feedback)1.5 稳定性(Stability)2. 机器人技术(Robotics)2.1 机器人(Robot)2.2 机械臂(Manipulator)2.3 传感器(Sensor)2.4 视觉系统(Vision System)2.5 自主导航(Autonomous Navigation)3. 工业自动化(Industrial Automation)3.1 自动化生产线(Automated Production Line)3.2 人机界面(Human-Machine Interface)3.3 传感器网络(Sensor Network)3.4 电气控制(Electrical Control)3.5 数据采集(Data Acquisition)4. 自动化软件(Automation Software)4.1 PLC编程(PLC Programming)4.2 HMI设计(HMI Design)4.3 数据分析(Data Analysis)4.4 模拟仿真(Simulation)4.5 系统集成(System Integration)5. 自动化工程(Automation Engineering)5.1 项目管理(Project Management)5.2 自动化设计(Automation Design)5.3 系统调试(System Debugging)5.4 故障诊断(Fault Diagnosis)5.5 性能优化(Performance Optimization)总结:综上所述,自动化专业英语原文和翻译是自动化工程师必备的技能之一。
电气工程及其自动化专业英语课文翻译

unit1 taxe A 电力变压器的结构和原理在许多能量转换系统中,变压器是一个不了缺少的原件。
它使得在经济的发电机所产生电能并以最经历的传输电压传输电能,同时对于特定的使用者合适的电压使用电能成为可能。
变压器同样广泛的应用于低功率低电流的电子电路和控制电路中,来执行像匹配电源组抗和负载以求得最大的传输效率。
隔离一个电路与另一个电路在两个电路之间隔离直流电而保证交流电继续通道的功能。
在本质上,变压器是一个由两个或多个绕组通过相互的磁通耦合而组成的,如果这其中的一个绕组,原边连接到交流电压源将产生交流磁通它的幅值决定于原边的电压所提供的电压频率及匝数。
感应磁通将与其他绕组交链,在副边中将感应出一个电压其幅值将取决于副边的匝数及感应磁通量和频率。
通过使原副边匝数比例适应,任何所期望的电压比例或转换比例都可以得到。
变压器工作的本质仅要求存在与两个绕组相交链的时变的感应磁通。
这样的作用也可以发生在通过空气耦合的两组绕组中,但用铁心或其他铁磁材料可以使绕组之间的耦合作用增强,因为一大部分磁通被限制在与两个绕组交链的高磁导率的路径中。
这种变压器通常被称作为心式变压器。
大部分变压器都是这种类型。
以下的讨论几乎全部围绕心事变压器。
为减少铁心中的涡流所产生的损耗,磁路通常由一叠薄的叠片所组成。
如图1.1所示两种常见的结构形式用示意图表示出来。
芯式变压器的绕组绕在两个矩形铁心柱上,壳式变压器的绕组绕在三个铁心柱中间的那个铁心柱上,。
0.14毫米厚的硅钢片通常被用于在低频率低于几百Hz下运行的变压器中,硅钢片具有价格低铁心损耗小,在高磁通密度下,磁导率高的理想性能,能用做高频率低能耗的标准的通讯电路中的小型变压器的铁心是由被称为铁氧体的粉末压缩制成的铁磁合金所构成的。
在这些结构中,大部分的磁通被限制在固定的铁心中与两个绕组相交链。
绕组也产生多余的磁通,像漏磁通,只经过一个绕组和另外的绕组不相交链。
虽然漏磁通只是所有磁通的一小部分,但它在决定变压器的运行情况中起着重要的作用。
自动化专业英语教程部分翻译(王宏文)

(P1U1 P1U2 P1U3 P1U4 P1U5P1U7 P2U1 P2U2 P2U4 P3U4 P4u4部分分翻译)P1u1A 电路电路或电网络由以某种方式连接的电阻器、电感器和电容器等元件组成。
如果网络不包含能源,如电池或发电机,那么就被称作无源网络。
换句话说,如果存在一个或多个能源,那么组合的结果为有源网络。
在研究电网络的特性时,我们感兴趣的是确定电路中的电压和电流。
因为网络由无源电路元件组成,所以必须首先定义这些元件的电特性.就电阻来说,电压-电流的关系由欧姆定律给出,欧姆定律指出:电阻两端的电压等于电阻上流过的电流乘以电阻值。
在数学上表达为: u=iR (1-1A-1)式中 u=电压,伏特;i =电流,安培;R = 电阻,欧姆。
纯电感电压由法拉第定律定义,法拉第定律指出:电感两端的电压正比于流过电感的电流随时间的变化率。
因此可得到:U=Ldi/dt 式中 di/dt = 电流变化率,安培/秒; L = 感应系数,享利。
电容两端建立的电压正比于电容两极板上积累的电荷q 。
因为电荷的积累可表示为电荷增量dq的和或积分,因此得到的等式为 u= ,式中电容量C是与电压和电荷相关的比例常数。
由定义可知,电流等于电荷随时间的变化率,可表示为i = dq/dt。
因此电荷增量dq 等于电流乘以相应的时间增量,或dq = i dt,那么等式 (1-1A-3) 可写为式中 C = 电容量,法拉。
归纳式(1-1A-1)、(1-1A-2) 和 (1-1A-4)描述的三种无源电路元件如图1-1A-1所示。
注意,图中电流的参考方向为惯用的参考方向,因此流过每一个元件的电流与电压降的方向一致。
有源电气元件涉及将其它能量转换为电能,例如,电池中的电能来自其储存的化学能,发电机的电能是旋转电枢机械能转换的结果。
有源电气元件存在两种基本形式:电压源和电流源。
其理想状态为:电压源两端的电压恒定,与从电压源中流出的电流无关。
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▪自动化专业英语教程▪教学课件P2U1A The World of Control第二部分第一单元课文A 控制的世界A 控制的世界1.课文内容简介:这是一篇关于专业课《自动控制原理》、《现代控制理论》的综述性文章。
主要介绍控制的基本概念、起源、功能、控制系统的分类和术语、控制系统工程设计问题等内容。
4. 难句翻译[1] The reaction time of a human pilot is too slow to enable him or her to fly an aircraft witha lightly damped Dutch roll mode without a yaw damper system.▪飞行员的反应速度太慢,如果不附加阻尼偏航系统,飞行员就无法通过轻微阻尼的侧倾转向方式来驾驶飞机。
[2] Since the output is fed back in a functional form determined by the nature of the feedbackelements and then subtracted from the input…▪因为输出会以由反馈部件特性决定的函数形式反馈回来,然后从输入中减去……5. 参考译文A 控制的世界简介控制一词的含义一般是调节、指导或者命令。
控制系统大量存在于我们周围。
在最抽象的意义上说,每个物理对象都是一个控制系统。
控制系统被人们用来扩展自己的能力,补偿生理上的限制,或把自己从常规、单调的工作中解脱出来,或者用来节省开支。
例如在现代航空器中,功率助推装置可以把飞行员的力量放大,从而克服巨大的空气阻力推动飞行控制翼面。
飞行员的反应速度太慢,如果不附加阻尼偏航系统,飞行员就无法通过轻微阻尼的侧倾转向方式来驾驶飞机。
自动飞行控制系统把飞行员从保持正确航向、高度和姿态的连续操作任务中解脱出来。
没有了这些常规操作,飞行员可以执行其他的任务,如领航或通讯,这样就减少了所需的机组人员,降低了飞行费用。
在很多情况下,控制系统的设计是基于某种理论,而不是靠直觉或试凑法。
控制系统能够用来处理系统对命令、调节或扰动的动态响应。
控制理论的应用基本上有两个方面:动态响应分析和控制系统设计。
系统分析关注的是命令、扰动和系统参数的变化对被控对象响应的决定作用。
如某动态响应是满足需要的,就不需要第二步了。
如果系统不能满足要求,而且不能改变被控对象,就需要进行系统设计,来选择使动态性能达到要求的控制元件。
控制理论本身分成两个部分:经典和现代。
经典控制理论始于二次大战以传递函数的概念为特征,分析和设计主要在拉普拉斯域和频域内进行。
现代控制理论是随着高速数字计算机的出现而发展起来的。
它以状态变量的概念为特征,重点在于矩阵代数,分析和设计主要在时域。
每种方法都有其优点和缺点,也各有其倡导者和反对者。
与现代控制理论相比,经典方法具有指导性的优点,它把重点很少放在数学技术上,而把更多重点放在物理理解上。
而且在许多设计情况中,经典方法既简单也完全足够用。
在那些更复杂的情况中,经典方法虽不能满足,但它的解可以对应用现代方法起辅助作用,而且可以对设计进行更完整和准确的检查。
由于这些原因,后续的章节将详细地介绍经典控制理论。
控制系统的分类和术语控制系统可根据系统本身或其参量进行分类:开环和闭环系统(如图2-1A-1):开环控制系统是控制行为与输出无关的系统。
而闭环系统,其被控对象的输入在某种程度上依赖于实际的输出。
因为输出以由反馈元件决定的一种函数形式反馈回来,然后被输入减去。
闭环系统通常是指负反馈系统或简称为反馈系统。
连续和离散系统:所有变量都是时间的连续函数的系统称做连续变量或模拟系统,描述的方程是微分方程。
离散变量或数字系统有一个或多个只是在特殊时刻可知的变量,如图2-1A-2b,描述方程是差分方程。
如果时间间隔是可控的,系统被称做数据采样系统。
离散变量随机地产生,例如:为只能接受离散数据的数字计算机提供一个输入。
显然,当采样间隔减小时,离散变量就接近一个连续变量。
不连续的变量,如图2-1A-2c所示,出现在开关或乓-乓控制系统中。
这将分别在后续的章节中讨论。
线性和非线性系统:如果系统所有元件都是线性的,系统就是线性的。
如果任何一个是非线性的,系统就是非线性的。
时变和时不变系统:一个时不变系统或静态系统,其参数不随时间变化。
当提供一个输入时,时不变系统的输出不依赖于时间。
描述系统的微分方程的系数为常数。
如果有一个或多个参数随时间变化,则系统是时变或非静态系统提供输入的时间必须已知,微分方程的系数是随时间而变化的。
集中参数和分散参数系统:集中参数系统是其物理性质被假设集中在一块或多块,从而与任何空间分布无关的系统。
在作用上,物体被假设为刚性的,被作为质点处理;弹簧是没有质量的,电线是没有电阻的,或者对系统质量或电阻进行适当的补偿;温度在各部分是一致的,等等。
在分布参数系统中,要考虑到物理特性的连续空间分布。
物体是有弹性的,弹簧是有分布质量的,电线具有分布电阻,温度在物体各处是不同的。
集中参数系统由常微分方程描述,而分布参数系统由偏微分方程描述。
确定系统和随机系统:一个系统或变量,如果其未来的性能在合理的限度内是可预测和重复的,则这个系统或变量就是确定的。
否则,系统或变量就是随机的。
对随机系统或有随机输入的确定系统的分析是基于概率论基础上的。
单变量和多变量系统:单变量系统被定义为对于一个参考或命令输入只有一个输出的系统,经常被称为单输入单输出(SISO)系统。
多变量(MIMO)系统含有任意多个输入和输出。
控制系统工程设计问题控制系统工程由控制结构的分析和实际组成。
分析是对所存在的系统性能的研究,设计问题是对系统部件的一种选择和安排从而实现特定的任务。
控制系统的设计并不是一个精确或严格确定的过程,而是一系列相关事情的序列,典型的顺序是:1)被控对象的建模;2)系统模型的线性化;3)系统的动态分析;4)系统的非线性仿真;5)控制思想和方法的建立;6)性能指标的选择;7)控制器的设计;8)整个系统的动态分析;9)整个系统的非线性仿真;10)所用硬件的选择;11)开发系统的建立和测试;12)产品模型的设计;13)产品模型的测试。
这个顺序不是固定的,全包括的或必要次序的。
这里给出为后续单元提出和讨论的技术做一个合理的阐述。
传递函数和拉普拉斯变换B 传递函数和拉普拉斯变换1. 课文内容简介:主要介绍专业课《自动控制原理》中传递函数的概念、拉普拉斯变换的定义、拉普拉斯变换后的运算规则和系统建模方法,内容虽然简洁,但可建立许多非常重要的概念。
4. 难句翻译[1] The designer quickly becomes adept in relating changes in the Laplace domain to behaviorin the time domain without actually having to solve the system equations.设计人员很快就会熟练地把拉普拉斯域的变化与时域状态联系起来,而不需真地解系统方程(时域)。
5. 参考译文B 传递函数和拉普拉斯变换传递函数的概念如果像式2-1B-1表示的线性系统的输入输出关系已知,则系统的特性也可以知道。
在拉普拉斯域表示的输入输出关系被称做传递函数。
由定义,元件或系统的传递函数是经拉氏变换的输出与输入的比值:此传递函数的定义要求系统是线性的和非时变的,具有连续变量和零起始条件。
传递函数最适用于系统是集中参数和当传输延迟不存在或可忽略的情况。
在这种条件下,传递函数本身可表示为拉普拉斯复数变量s的两个多项式的比值:对于物理系统,由于系统特性是积分而不是微分,所以N(s)的阶次比D(s)要低。
后面我们将看到用于频域的频率传递函数,它是通过把传递函数中拉普拉斯变量s用j t代换得到的。
在式2-1B-2中,传递函数分母D(s)由于包含系统中所有的物理特征值而被称做特征方程。
令D(s)等于0即得到特征方程。
特征方程的解决定系统的稳定性和对任一输入下的暂态响应的一般特性。
多项式N(s)是表示输入如何进入系统的函数。
因而N(s)并不影响绝对稳定性或者暂态模式的数目和特性。
在特定的输入下,它决定每一暂态模式的大小和符号,从而确定暂态响应的图形和输出的稳态值。
对于一个闭环系统,其传递函数为:式中W(s)为闭环传递函数,G(s)H(s)称为开环传递函数,1+G(s)H(s)是特征函数。
传递函数可以通过多种方法求得。
一种方法是纯数学的,先对描述元件或系统的微分方程取拉普拉斯变换,然后求解得出传递函数。
当存在非零起始条件时将之看作外加输入对待。
第二种方法是试验法。
通过给系统加上已知的输入,测出输出值,通过整理数据和曲线得出传递函数。
某子系统或整个系统的传递函数经常通过对已知的单个元件传递函数的正确合并而得到。
这种合并或化简称做方块图代数。
拉普拉斯变换拉氏变换源于工程数学领域,广泛用于线性系统的分析和设计。
常系数的常微分方程转变为代数方程可通过传递函数的概念实现。
此外,拉氏域更适合于工作,传递函数容易处理、修改和分析。
设计人员很快就会熟练地把拉普拉斯域的变化与时域状态联系起来而不需真地解系统方程(时域)。
当需要时域解时拉氏变换法可直接使用。
解是全解,包括通解和特解,初始条件被自动包含在内。
最后,可以很容易从拉氏域转到频域中去。
变换拉氏是从傅立叶积分演变而来,它定义为:这里F(s)是f(t)的拉氏变换。
相反,f(t)是F(s)反变换,它们之间的关系可由下式表达,符号s表明拉氏变量是一个复数变量(σ+jω)。
因此,s有时表示复频,拉氏域称做复频域。
由于式(2-1B-4)的积分是不定积分,因此不是所有函数都可以进行拉氏变换。
幸运的是,系统设计者感兴趣的函数通常都可以。
拉氏变换的使用条件、理论证明和其他用途可见于工程数学的标准著作中。
式(2-1B-4)的定义可用来找到我们最常见和用到的函数的拉氏变换。
为了方便,我们过去常建一个变换对的表,用于简化拉氏域变换和反变换。
这里有几条拉氏变换的定理和性质,它们既必需也很有帮助。
1.线性和叠加:式中c和c i都是常数。
2. 微分和积分定理:对时间导数的拉氏变换可写为式中f(0), d f(0),等是初始条件。
如果初始条件为零,正如控制系统分析和设计的一般情况,最后的方程可缩减为:积分的拉氏变换是初始条件为零,它也可缩减为F(s)/s。
3. 初值和终值定理:初值定理表述为在进行拉氏反变换时有用处。
终值定理表述为这里f ss是f(t)的稳态值。
4. 平移定理:第一个平移定理表明或式(2-1B-6)表示在拉氏域内移动a个单位,变换后在时域内得到e-a倍。