机电

智能机电时代——以汽车行业为例：开篇 本系列的简要说明 本系列的组成 本系列的定位 本系列的预期时间安排 本系列的简要说明 去年开始，我就一直想开更一个系列来记录一些现代工业的组成、流程和发展趋势，但是去年事情太杂，没有专门的时间来记录这些东西。今年稍微有空，开始记录。 汽车行业是典型的机电综合性极强的行业，是现代工业的典型代表。为什么这么说呢？以后就知道了。本系列旨在以现代汽车行业为例来介绍近些年来工业的发展趋势，这系列文章将会关于现代汽车从设计到生产的一些发展趋势，来给读者朋友们简单介绍一些关于最近十分火热的“工业4.0”和智能机器人的相关知识，让大家能够对现代工业有个粗略的印象。 本系列同步更新于微信公众号“SailChen的自留地”。 本系列的组成 那么我将会在这个系列中写些什么内容呢，以下是具体内容： 数学知识 ：将会介绍高等教育背景的数学，例如 高等数学、线性代数、概率论 ，这些知识是这个系列的 必备知识 ，可以想象，如果没有微积分和线性代数的基础，我们是很难理解之后的力学分析，如果没有概率论的基础，那么后面的车辆的一些定位是不能理解的。当然在初阶入门之后，我可能还会写一些 微分方程、积分变换 、甚至 实变函数和泛函分析 等进阶内容，这些进阶内容在一些图像处理中可能会应用到，但这些进阶内容并不会影响到本系列大多数文章的阅读，只是帮助一些读者朋友们开拓视野；

目录 5.2 微分方程模型 5.2.1常见机电元件 5.2.2微分方程的建立 5.2.3 非线性数学模型的线性化 5.2 微分方程模型 5.2.1常见机电元件 能量分类 总方程 元件微分方程 储能元件 机械: 牛顿定律 质量块或 定轴转动物体 弹簧（弹性元件） 电气： 节点电流定律；回路电压定律 电容 电感 耗能元件 机械 阻尼器 电气 电阻 m-质量；x/x(t)-位移/变形量；f(t)-外作用力；θ-转角；M(t)-外力矩；J-转动惯量；k-弹簧刚度系数；fx(t)-弹簧力；U-电压；R-电阻；C-电容；i(t)-充电电流；L-电感；B-阻尼系数； 5.2.2微分方程的建立 列写微分方程一般步骤： 确定系统的输入量和输出量； 根据系统所遵循的基本定律，依次列出各元件的微分方程； 消中间变量，得到只含有输入、输出量的标准形式，标准化：右端输入，左端输出，导数降幂排列； 在列写元件的微分方程或求出系统的微分方程时，对非线性项应加以线性化。 eg.设有由电感L，电容C和电阻R组成的电路，如图所示。试求出以输出电压U2为输出变量和以输入电压U1为输入变量的微分方程。 （1）确定电路输入量/输出量 U1为输入量，U2为输出量 （2）依据电路所遵循的电学基本定律列写微分方程 （3）消去中间变量i，得到U2与U1的关系方程 5.2.3 非线性数学模型的线性化 线性化： 将非线性微分方程