(完整word版)自动控制原理常用名词解释(word文档良心出品)

1、词汇 第一章 自动控制(Automatic Control) :是指在没有人直接参与的条件下，利用控制装置使被控对 象的某些物理量(或状态)自动地按照预定的规律去运行。 开环控制(open loop control ):开环控制是最简单的一种控制方式。它的特点是，按照控 制信息传递的路径，控制量与被控制量之间只有前向通路而没有反馈通路。也就是说，控制作用 的传递路径不是闭合的，故称为开环。 闭环控制(closed loop control) :凡是将系统的输岀量反送至输入端，对系统的控制作用产 生直接的影响，都称为闭环控制系统或反馈控制 Feedback Control 系统。这种自成循环的控

2、制 作用，使信息的传递路径形成了一个闭合的环路，故称为闭环。 复合控制(compound control ):是开、闭环控制相结合的一种控制方式。 被控对象：指需要给以控制的机器、设备或生产过程。被控对象是控制系统的主体，例如火 箭、锅炉、机器人、电冰箱等。控制装置则指对被控对象起控制作用的设备总体，有测量变换部 件、放大部件和执行装置。 被控量(controlled variable ):指被控对象中要求保持给定值、要按给定规律变化的物理量。 被控量又称输岀量、输岀信号 。 给定值(set value ) :是作用于自动控制系统的输入端并作为控制依据的物理量。给定值又 称输入信号、输入指令、

3、参考输入。 干扰(disturbance) :除给定值之外，凡能引起被控量变化的因素， 都是干扰。干扰又称扰动 第二章 数学模型(mathematical model) :是描述系统内部物理量(或变量)之间动态关系的数学表达 式。 传递函数(transfer function) :线性定常系统在零初始条件下，输岀量的拉氏变换与输入量 的拉氏变换之比，称为传递函数。 零点极点(z ero and pole) :分子多项式的零点(分子多项式的根)称为传递函数的零点； 分 母多项式的零点(分母多项式的根)称为传递函数的极点。 状态空间表达式(state space model):由状态方程与输岀方程

4、组成， 状态方程是各状态变量的 一阶导数与状态、输入之间的一阶微分方程组。输岀方程是系统输岀与状态、输入之间的关系方 程。 结构图(block diagram) :将传递函数与第一章介绍的定性描述系统的方框图结合起来，就产 生了一种描述系统动态性能及数学结构的方框图，称之为系统的动态结构图。 信号流图(signal flow diagram):是表示复杂控制系统中变量间相互关系的另一种图解法，由 节点和支路组成。 梅逊公式(Masons gain formula) :利用梅逊增益公式，可以直接得到系统输岀量与输入变量 之间的传递函数。 第三章 时域(time domain): 一种数学域， 与

5、频域相区别， 用时间 t 和时间响应来描述系统。 一阶系统(first order system) :控制系统的运动方程为一阶微分方程，称为一阶系统。 二阶系统(s econd order system) :控制系统的运动方程为二阶微分方程，称为二阶系统。 单位阶跃响应(unit step response) :系统在零状态条件下，在单位阶跃信号作用下的响应称 单位阶跃响应。 阻尼比Z (damping ratio) :与二阶系统的特征根在 S 平面上的位置密切相关，不同阻尼比 对应系统不同的运动规律。 性能指标(peformance index) :系统性能的定量度量。 上升时间(rise

6、time)t r :响应从终值 10%上升到终值 90%所需时间；对有振荡系统亦可定 义为响应从零第一次上升到终值所需时间。上升时间是响应速度的度量。 峰值时间(peak time)t p :响应超过其终值到达第一个峰值所需时间。 调节时间(response time) t s :响应到达并保持在终值内所需时间 超调量(percent overshoot) a % :响应的最大偏离量 h(t p ) 与终值 h( )之差的百分 比。 稳定性(stability) :稳定性只由结构、参数决定，与初始条件及外作用无关。系统工作在平 衡状态，受到扰动偏离了平衡状态，扰动消失之后，系统又恢复到平衡状态

7、，称系统是稳定的。 稳定是系统正常工作的先决条件。 劳斯判据(Routh stability criterion) :判断系统的闭环稳定性的一种代数判据。 稳态误差(steady state error):态误差是指稳态响应的希望值与实际值之差，它是衡量系统 最终控制精度的重要性能指标。 状态变量(state variables) :指描述系统的变量集合。 状态转移矩阵(state transition matrix) :可完全描述系统零输入响应的矩阵指数函数。 第四章 根轨迹(root locus) :是指开环系统某个参数由 0 变化到闭环特征根在 s 平面上移动 的轨迹。 根轨迹方程(ma

8、gnitude and phase equations) :根轨迹所应满足的方程，称根轨迹方程。由相 角方程和幅值方程组成。 参数根轨迹(parameter root locus):如果系统的可变参数不是增益 (根轨迹 K*或开环增益 K)而是系统的其它参数时，此时的根轨迹叫参数根轨迹。 零度根轨迹(0 o root locus) :在某些情况下，相角方程右边相角的主值将不再是 180 o ， 而是 0o ，将这种根轨迹叫零度根轨迹。 第五章 频域(frequency domain) : 一种数学域， 与时域相区别，用频率和频率响应来描述系统。 频率特性(frequency response

9、characteristics) :对于线性系统来说，当输入信号为正弦信号 时，稳态时的输岀信号是一个与输入信号同频率的正弦信号，不同的只是其幅值与相位，且幅值 与相位随输入信号的频率不同而不同。输岀与输入的幅值比随频率变化的函数称为幅频 mag ni tude-freque ncy 特性，输岀与输入的相位差随频率变化的函数称为相频 phase-freque ncy 特性。两者合称频率特性。 幅相曲线(magnitude and phase diagram) :对于一个确定的频率，必有一个幅频特性的幅值和 一个幅频特性的相角与之对应， 幅值与相角在复平面上代表一个向量。 当频率3从零变化到无穷

10、 时，相应向量的矢端就描绘岀一条曲线。这条曲线就是幅相频率特性曲线，简称幅相曲线。 对数频率特性曲线(Bode diagram):又称为伯德图(曲线)，其横坐标采用对数分度，对数幅频 曲线的纵坐标的单位是分贝，记作 dB，对数相频曲线的纵坐标单位是度。 最小相位(相角)系统(minimum phase system):零点、极点均在 s 平面的左半平面的系统。 奈奎斯特稳定判据(Nyquist stability criterion) :简称奈氏判据，是根据开环频率特性曲线 判断闭环系统稳定性的一种简便方法。 稳定裕度(stability margin):表征系统稳定程度的指标， 包括幅值裕度

11、 magnitude margin 和 相角裕度 phase margin g 。 校正(Compensation):改变或调节控制系统，使之能获得满意的性能。 超前网络(Phase-lead network) :具有相角超前特性的网络称超前网络。 迟后网络(Phase-lag network) :具有相角迟后特性的网络称超前网络。 串联校正(Cascade compensation):将校正装置接在测量点之后和放大器之前， 串接于系统前 向通道中，称串联校正。 第七章 非线性系统(non-linear system ):只要系统中包含一个或一个以上具有非线性静特性的元件， 即称为非线性系统。

12、 描述函数(describing function ) :非线性元件稳态输岀的基波分量与输入正弦信号的复数比 定义为非线性环节的描述函数。 自激振荡(Sustained oscillation) :非线性系统在没有外界周期变化信号的作用下，系统中能 产生具有固定振幅和频率的稳定的周期运动，称为自激振荡。 相平面(phase plane):以状态变量为横坐标，以其一阶导数为纵坐标组成的直角坐标平面称 为相平面。 第八章 离散控制系统(Discrete-Time Control System) :系统中有一处或多处为离散信号的系统称离 散系统。 采样与复现(sampling and reconstructing ) :把连续信号变换为脉冲序列的过程称采样过程； 将离散信号转换复原成连续信号的过程称信号复现过程。 零阶保持器(zero-order holder ):零阶保持器把采样时刻