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關于傳遞函數的問題求教

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1#
發表于 2019-3-21 20:46:31 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
因為本人不是液壓正宗科班出身,專家們在討論過程中,寫出一些高深的理論,讓我受益匪淺,但理解難免到位,
我這兒提幾個問題?希望得到更直白的回答,先致謝、
1.什么是傳遞函數?什么是開環傳遞函數?什么是閉環傳遞函數?
2.為什么要研究傳遞函數?
3.為什么要進行拉式變換?
4.為什么不求解出傳遞函數的實際值而轉彎去研究伯德圖?
5.閉環伺服控制中為什么又不用傳遞函數?
6.。。。。。。。。
先提這些疑問,請大神指教,不甚感激

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  • TA的每日心情
    開心
    2019-2-22 10:41
  • 簽到天數: 5 天

    [LV.2]偶爾看看I

    2#
    發表于 2019-3-22 14:58:36 | 只看該作者
    支持下,不知道有沒有不帶任何公式回答。。一個從事液壓最基礎的相關工作的人;如果對于上述名詞簡單了解對以后的工作有幫助嗎?如果有直接體現在哪一方面?了解到什么程度才有幫助?什么樣的人或者什么水平或者在什么平臺的人適合去學習區了解?
  • TA的每日心情
    慵懶
    2016-2-27 10:51
  • 簽到天數: 8 天

    [LV.3]偶爾看看II

    3#
    發表于 2019-3-23 16:24:10 | 只看該作者
    1.什么是傳遞函數?什么是開環傳遞函數?什么是閉環傳遞函數?
    傳遞函數主要是描述一個系統在不同的輸入下,輸出的變化。開環傳逆函數是一個系統在沒反饋時,輸入什么,輸出會是什么。套用在現實生活,老板發命令,我們按自己理解去執行,結果不用回報,這是開環;朝請示,晚匯報,這是閉環。個人的工作能力,是開環。普通的應用,開環便可以。閉環傳遞函數和開環傳遞函數有固定的關系。
    2.為什么要研究傳遞函數?
    研究傳遞函數是讓工程師們可在設計系統時預估輸出是否能滿足需要,而不必在系統完成時才發現問題。
    3.為什么要進行拉式變換?
    拉式變換是一個解微分方程的方法。就象使用對數表,把乘除變為加減,以增加效率。
    4.為什么不求解出傳遞函數的實際值而轉彎去研究伯德圖?
    當然可以解出實際值,但在實際應用,系統會有機會進入系統的共振頻率,通過伯德圖,我們可避開這些危險。
    5.閉環伺服控制中為什么又不用傳遞函數?
    閉環伺服控制中,我們是使用通過傳遞函數找出來的結果。如不要使用躍階輸入作位置命令,避免使用共振頻率的正弦波作輸入,加速和減速的時間不能小于5個固有頻率的調周期時間等等。
    使用電腦仿真,我們不需要拉氏變換,可直接把輸入放進傳遞函數,輸出便會產生。若沒有傳遞函數,便要把東西做出來再看結果,企業成本便.....
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    4#
     樓主| 發表于 2019-3-23 18:49:50 | 只看該作者
    本帖最后由 Use 于 2019-3-23 22:53 編輯
    游勇 發表于 2019-3-23 16:24
    1.什么是傳遞函數?什么是開環傳遞函數?什么是閉環傳遞函數?
    傳遞函數主要是描述一個系統在不同的輸入下 ...

    高!高!不愧為游大俠,解釋非常到位。完全到位,我想這也是傳遞函數的根本目的,即分析系統性能,也就是這個系統能夠在什么范圍內可靠工作。另外,傳遞函數要計算出結果非常困難,因為變化的參數太多了,并且時間也在實時變化,負載實時變化、摩擦阻力實時變化等等,不可能計算出準確的值,如果能計算出準確的值就不用閉環了。難怪當我國的超級計算機出來后,我國的液壓權威曾經說過一句話,超算可用到液壓的計算上,當時我還不理解這句話的深層含義,現在才明白傳遞函數多變量多時域高階微分方程的窮盡解非超算不可了。這也是人們不去解傳遞函數,而轉向去研究它的大概工作范圍的原因!歡迎指教。1.大家再深入討論傳遞函數真能計算出結果嗎?為什么?
    2.仿真仿真真能準確嗎?為什么?
    把這些問題搞清楚了,你就清楚了它的優點和缺點,傳統液壓也就沒什么神秘的了,
  • TA的每日心情
    慵懶
    2016-2-27 10:51
  • 簽到天數: 8 天

    [LV.3]偶爾看看II

    5#
    發表于 2019-3-24 01:19:25 shxxx.cn | 只看該作者
    仿真並非真實的結果,等于高仿產品不是真東西一樣。仿真的意義在于讓我們少走灣路。若仿真都達不到要求,那系統做出來也沒機會成功。但就是仿真成功,系統可能達不到設計要求。當然,做項目不做仿真當然有可能成功,但要看運氣和相關的工程師的能力了。但若是因為不用仿真而成功,則說仿真無用,則等同說中國人吃飯,中國人會死,所以吃飯會死人!
  • TA的每日心情
    開心
    2020-10-29 11:12
  • 簽到天數: 99 天

    [LV.6]常住居民II

    6#
    發表于 2019-3-24 05:11:20 | 只看該作者
    “若仿真都達不到要求,那系統做出來也沒機會成功。”
    這是真的。 我通過證明他們的設計在浪費大量時間和金錢之前無法工作來為客戶節省大量資金。

    “但就是仿真成功,系統可能達不到設計要求。
    這也是事實,但很大程度上取決于模型的質量。 良好的模擬將顯示可能發生的潛在問題。 模擬總比沒有好。

    “當然,做項目不做仿真當然有可能成功,但要看運氣和相關的工程師的能力了。”
    有太多“不幸”的設計師。
  • TA的每日心情
    開心
    2020-10-29 11:12
  • 簽到天數: 99 天

    [LV.6]常住居民II

    7#
    發表于 2019-3-24 05:48:13 | 只看該作者
    那么學到了什么?這個討論是否幫助任何人利用傳遞函數?沒有!

    “另外,傳遞函數要計算出結果非常困難,因為變化的參數太多了,并且時間也在實時變化,負載實時變化,摩擦阻力實時變化等等,不可能計算出準確的值,如果能計算出準確的值就不用閉環了“。
    我有閥門模型,其中需要確定15個參數。不需要超級計算機。知識吧。我已經展示了如何在這個論壇上非常精確地模擬非線性閥門。我用的是個人電腦。可能需要幾分鐘才能完成計算。

    http://deltamotion.com/peter/Videos/NF-FOA.mp4
    我在6:12開始進行高級優化
    在7:08,計算模型以在正方向和負方向上移動。這些是開環傳遞函數的參數。

    在7:30,我將閉環桿移動到所需位置。我正在修改閉環傳遞函數,以便更快地響應錯誤。

    在7:50,我向負方向前進。目標位置與實際位置之間的誤差非常小。紅色和淺藍色線看起來像一條線。

    8點,我朝著積極的方向前進。

    我可以做所有這些,因為我可以計算開環傳遞函數。我可以計算出控制器的增益,因此閉環傳遞函數會像我想的那樣響應。

    該系統是一個非常難以控制的系統。我們利用我們的知識來設計這個系統非常難以控制,因此具有PID和速度以及加速度前饋的普通控制器將會失敗

    液壓教科書不包括這些主題。甚至控制理論書籍也使用了對液壓控制而言過于簡單的例子。

    http://deltamotion.com/peter/Mathcad/Mathcad%20-%20T1C1%20P%20Only%20Laplace.pdf
    公式1是一個簡單的僅比例控制器。
    方程式2是開環傳遞函數,類似于楊世祥在其1982年出版的書中所展示的。
    等式3和4示出了閉環傳遞函數。液壓教科書不包括此內容。

    我之前問過這個問題。如果控制器使用比例和微分增益,閉環傳遞函數會是什么?

    沒有人回答!
    沒問題!
    沒人在乎?

    該用戶從未簽到

    8#
     樓主| 發表于 2019-3-24 09:11:29 | 只看該作者
    本帖最后由 Use 于 2019-3-24 10:18 編輯

    再請教游大俠:
    1.伯德圖是干什么的?它能指導我們那些方面的工作?哪些系統需要伯德圖指導?那些系統不需要伯德圖指導?常規的線性系統(速度和位置,如同步系統)需要伯德圖指導嗎?
    2線性.同步系統需要仿真嗎?
    3.傳遞函數是多變量,因此從理論上說有無窮的解,就算解除了結果,你知道那一個是需要的值?無法判斷!更何況解的過程中還要做一些假設,忽略一些非重要參數。
    4.傳遞函數中最重要的一個公式即流量公式,本身就不是嚴密數學推導的結果,而是大量實驗歸納出出來的近似公式,它本身就不準確,而建立在他基礎上的所有計算也不可能準確,所以不管你用超級計算機計算其結果也是無用的,即不可能做到指哪打哪的精確速度控制和位置控制。
    5.因此,液壓必然有一個算不準定律,就像物理中有一個測不準定律一樣。
    謝謝歡迎所有的高手討論和解釋!















  • TA的每日心情
    開心
    2020-10-29 11:12
  • 簽到天數: 99 天

    [LV.6]常住居民II

    9#
    發表于 2019-3-24 12:40:47 | 只看該作者
    “1.伯德圖是干什么的?它能指導我們那些方面的工作?哪些系統需要伯德圖指導?那些系統不需要伯德圖指導?常規的線性系統(速度和位置,如同步系統)需要伯德圖指導嗎?”
    這是Bode Plot
    見第8/15頁。
    Bode Plot將提供有關系統如何響應的信息。
    http://deltamotion.com/peter/Mathcad/Mathcad%20-%20T1C1%20P%20Only%20Laplace.pdf
    在該示例中,液壓缸和負載具有10Hz的固有頻率。它使用比例控制,如步進氣缸。帶寬僅為2.5Hz。 2.5Hz的相位滯后約為50度。有3個閉環極點,因此最大相位滯后為270度。如果使用微分增益,則帶寬將被擴展。最大相位滯后僅為180度。

    “2線性。同步系統需要仿真嗎?”
    波德圖并不總是必要的。步進氣缸將有很多相位滯后。波特圖將顯示氣缸在每個頻率下的相位滯后量。

    “3.傳遞函數是多變量,因此從理論上說有無窮的解,就算解除了結果,你知道那一個是需要的值?無法判斷!更何況解的過程中還要做一些假設,忽略一些非重要參數“。
    我已經證明可以在#11中快速完成

    “4.傳遞函數中最重要的一個公式即流量公式,本身就不是嚴密數學推導的結果,而是大量實驗歸納出出來的近似公式,它本身就不準確,而建立在他基礎上的所有計算也不可能準確,所以不管你用超級計算機計算其結果也是無用的,即不可能做到指哪打哪的精確速度控制和位置控制“。
    流動公式不是最重要的公式。牛頓在他的3個運動定律中沒有包含流量。力=質量/加速度是最重要的公式。如果活塞沒有移動就沒有流動。可以簡化模型,以便僅需要知道開環增益,固有頻率和阻尼因子。

    “5.因此,液壓必然有一個算不準定律,就像物理中有一個測不準定律一樣。”
    在詳細模型中,壓力很重要,因為壓力用于計算作用在活塞上的力。

    “謝謝歡迎所有的高手討論和解釋!”
    你不應該問楊濤。他聲稱知道90%的PID!
  • TA的每日心情
    開心
    2020-10-29 11:12
  • 簽到天數: 99 天

    [LV.6]常住居民II

    10#
    發表于 2019-3-24 13:20:21 | 只看該作者
    本帖最后由 PEN 于 2019-3-24 13:22 編輯

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