概述几种典型环节的动态特性控制对象的机理建模方法切线法切线法是在其工作点(或称运行点)处作切线，用此切线来近似代替非线性特性。如果非线性特性可用一方程表示，则在其工作点处用泰勒级数展开，保留一次项，忽略二次以上的高次项，便得到一近似的直线方程。这种线性化办法对经常有稳定运行工作点的系统是合适的。从机械特性可以看出，低速部分特性很软，一般不适于低速运行。若系统经常工作时不人为地进行调速，负载力矩经常保持在ML附近，则系统输出转速亦将在n1附近。为此可在运行点(ML，n1)用切线法近似线性化。直线拟合法直线拟合考虑系统运行在一定范围，其工作点不是一个，利用最小二乘法建立一直线方程，近似拟合非线性特性，以保证在系统运行范围内拟合的误差平方和(方差)最小。滑差电机控制电压变化，系统运行在a、b、c、d、e点，是一个区间，分别作它们的切线，所得的斜率彼此相差很大，需要用最小二乘法拟合系数，使得在运行区域内线性近似的方差最小。c点为经常工作点（nc、ML）。ML负载线与另四条机械特性交点：a(ML,nc+Δn2)、b(ML,nc+Δn3)、d(ML,nc-Δn4)、e(ML,nc-Δn5)和负载线与机械特性交点：a′(ML-ΔM,nc+Δn6)，a′′(ML+ΔM，nc+Δn7)b′(ML-ΔM,nc+Δn8)、b′′(ML+ΔM，nc+Δn9)c′(ML-ΔM,nc+Δn10)、c′′(ML+ΔM，nc-Δn11)d′(ML-ΔM,nc-Δn12)、d′′(ML+ΔM，nc-Δn13)e′(ML-ΔM,nc-Δn14)、e′′(ML+ΔM，nc-Δn15)二、控制对象的机理建模给出了6个机理建模例子1.带载直流电动机的数学模型含有减速装置和负载2.直流力矩电机的传递函数3.弹簧-质量-阻尼器机械系统力分析4.齿轮系的运动方程传递关系5.速度控制系统的微分方程系统建模，各部分组合6.利用元件铭牌数据和经验公式近似推导系统的传递函数在稳态设计计算的基础上，利用所选元部件的技术数据，近似推导系统的传递函数。时域法建模若实验飞升曲线是一条S型非周期曲线，则它的数学模型可用一阶惯性环节与延时环节的组合来近似。由飞升曲线确定二阶非振荡环节的参数如果满足由飞升曲线确定二阶振荡环节的参数若实验飞升曲线为衰减振荡曲线，其传递函数可以考虑用二阶环节来近似，0＜ζ＜1欠阻尼情况。首先考虑无延迟的情况频域法建模如果幅相频率特性分布在两个角限内，则相应的传递函数可用二阶环节来近似。A(ωk)和φ(ωk)是频率为ωk时的幅频和相频的绝对值通过绘制幅相频率特性或对数频率特性来确定系统传递函数的方法比较直观。它适合于一阶或二阶的简单传递函数的辨识.通用方法:设已测得系统的频率响应数据为在频率ω=ωk处的拟合误差为计算拟合的传递函数G(s)，使得如下的误差性能指标极小，在这个性能指标中，每个频率点的加权系数均为1，也即它对每个频率点给予同等的看待，因而它是典型的最小二乘问题。相应于频率点ωk的加权系数为D(jωk)。式中D(jωk)=A1(ωk)+jA2(ωk)为G(jω)的分母。通常情况下，在低频段D(jωk)比较小，而在高频段D(jωk)比较大，因此误差性能指标对于高频段将给予较多的重视，而对于低频段则给予较少的重视。也就是说，按照这个指标函数所拟合的传递函数在高频段有较高的拟合精度，而低频段则较差。相关分析法建模r(t)和c(t)的互相关函数可以表示为根据卷积定理，c(t)和r(t)之间满足如下关系平稳随机过程的自相关谱密度函数是实数。互相关谱密度函数一般来说则是复数。相关分析法抗干扰能力强。例如，设系统输出端存在测量噪声，并设n(t)与r(t)不相关。根据所测得的数据r(t)和(t)可以计算出它们的互相关函数为二、通过相关函数的计算进行辨识求被测系统的频率特性，需要计算输入随机信号r(t)的自相关功率谱密度函数Sr(jω)及r(t)与c(t)互相关功率谱密度函数Src(jω)。Sr(jω)和Src(jω)相关函数Rr(τ)和Rrc(τ)经付里叶变换而得。利用相关分析辨识系统模型计算包括以下三部分：(1)根据输入和输出的随机数据，计算自相关函数Rr(τ)和互相关函数Rrc(τ)；(2)对Rr(τ)和Rrc(τ)进行付里叶变换求得Sr(jω)和Src(jω)；(3)频率特性G(jω)=Src(jω)/Sr(jω)得传递函数G(s)。介绍一种更加简单的方法：直接对原始数据进行付里叶变换，从而获得相应的功率谱密度函数。省去了求相关函数。设r(t)和c(t)为被