该系列为DR_CAN自动控制原理视频笔记,详见https://space.bilibili.com/230105574
由于笔者水平有限,文中难免存在一些不足和错误之处,诚请各位批评指正。
1 体重模型
在这个分析实例当中,我们建立体重的数学模型。系统的输入为热量摄入,而系统输出为热量支出。而热量与体重的关系大概为7000kCal的热量会转化为1Kg的体重:
用微分方程来描述体重的变化率。并分析热量摄入和支出,热量摄入即为饮食摄入,而热量支出包括运动消耗和一般消耗。其中P为基础代谢率(BMR),不同的人会有不同的系数 (alpha) 。系统微分方程和P的计算公式如下:
我们可以将P代入微分方程中,得到:
这样一来我们就可以得到这个系统的传递函数:
通过系统的极点,我们可以看出这是一个稳定的系统。
2 在Simulink中搭建系统
在下一篇中我们将对这个系统设计比例控制器来控制体重。