Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Advanced control engineering (S.R. Burns, 2001)

.pdf
Скачиваний:
158
Добавлен:
12.08.2013
Размер:
2.71 Mб
Скачать

 

 

$ $

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$ $

 

 

$

 

 

 

 

 

$

$

 

M M

 

 

 

 

 

 

 

I

P(t)

 

 

a(t)

 

 

 

m

 

 

 

α(t)

 

 

 

 

 

T(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(a) Translational Acceleration

 

(b) Angular Acceleration

C K

m

Spring

Damper xi(t)

xo(t)

K(xi xo)

 

m

 

dxo

 

 

C dt

 

 

 

 

 

 

 

xo(t),dxo ,d2xo dt dt

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

# $

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

M M

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

# $

 

 

 

 

 

 

 

Torque T(t)

 

C

Angular velocity

 

 

 

I

 

ω(t)

 

 

 

 

 

 

 

$

$

 

 

# $

 

 

a and b are the pitch circle radii

Im Cm of the gears. Hence gear reduction ratio is n = b/a

a Tm(t) θm

b

θo(t)

Io

Co

 

 

 

dθm d2θm

 

 

 

 

 

Cm

 

θm(t) dt dt 2

 

θo(t) dθo d2θo

Im

 

 

C

o

 

 

 

 

dt

dt

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

Io

 

 

 

 

 

 

X(t)

 

 

 

 

 

Tm(t)

dθm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cm dt

X(t)

 

 

dθo

 

 

 

 

 

 

Co dt

 

 

Motor Shaft

 

b

 

 

 

 

 

X(t) = Gear tooth

Output Shaft

reaction force

 

$

$

$

$

$

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

# #

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

# #

$ # $

$ # $

 

 

#

 

$

 

 

 

R

v1(t)

 

v2(t)

 

 

 

 

i(t)

(a) Resistance

v1(t)

L

i(t)

(b) Inductance

v1(t)

C

i(t)

(c) Capacitance

v2(t)

v2(t)

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

$ $

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

$

$

 

 

 

 

 

 

R

v1(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v2(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i(t)

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

# $

 

 

 

 

R

L

 

v1(t)

 

 

C

v2(t)

 

 

 

i(t)

 

 

 

 

(a)

 

i1(t) + i2(t)

 

R1

 

R2

v1(t)

i1(t)

C1

v3(t)

v2(t)

i2(t) C1

(b)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

#

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

#

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

#

 

# $

 

 

$ #

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

$

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

$

 

 

$ #

$ #

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

# $

 

 

#

 

#

 

 

 

 

 

 

 

# # #

 

# $

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

$

$

$

$

$ $

 

A

θ1

QT

θ2

$

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

$

 

$

 

$

 

 

 

$

$

 

 

 

$

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

$