自控复习重点已看

1、自控复习重点(一)第一章绪论一基本术语.自动控制定义在没有人直接参与的情况下，利用控制装置(简称控制器)，使被控对象(或生产过程等)的某一物理量(被控量，如温度、压力、流量)准确地按照预定的规律运行。.自动控制系统是指为实现自动控制目的，由相互制约的各部分按一定规律组成的具有特定功能的整体。二、自动控制系统的分类：.按控制方式和策略分：(1)开环控制(2)闭环控制(3)复合控制.按输入信号分类：(1)定值控制系统(2)伺服系统(随动系统)(3)程序控制系统.根据控制系统元件的特性分类，控制系统可分为：(1)线性控制系统(2)非线性控制系统.根据控制信号的形式分类，控制系统可分为(1)连续控制系

2、统(2)离散控制系统.按控制对象的范畴分：(1)运动控制系统(2)过程控制系统.按系统参数是否随时间变化分：(1)时变系统(2)定常系统第二章 控制系统的数学模型复习指南与要点解析要求：根据系统结构图应用结构图的等效变换和简化求传递函数、控制系统3种模型，即时域模型-微分方程；复域模型一一传递函数；频域模型一一频率特性。其中重点为传递函数在传递函数中，需要理解传递函数定义（线性定常系统的传递函数是在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换式与输入量的拉氏 变换式之比）和性质。零初始条件下：如要求传递函数需拉氏变换，这句话必须的。传递函数形式：一M式零极点式传递函数c/。 _ C(s)_ bmSm +

3、bm。sm j+b1s+ bo _ M (s)G(S) nnj一R(s)ans +ans1 +a1s+a0D(s)m心 C(s)bm (sZi)(sZ2)(sZm)Ln(z-z)G(s) 一一一 k nR(s)an (spi)(s P2)(s-Pn)凡(z Pj)Z1,，m为传递函数分子多项式方程的 m个根，称为传递函数的 零点； pi,pn为分母多项式方程的n个根，称为传递函数的 极点。结构图的等效变换和简化-实际上，也就是消去中间变量求取系统总传递函数的过程。.等效原则：变换前后变量关系保持等效，简化的前后要保持一致（P45）.结构图基本连接方式只有串联、并联和反馈连接三种。如果结构图彼此

4、交叉，看不出3种基本连接方式，就应用移出引出点或比较点先解套，再画简。其中：基于方块图的运算规则方跳并联取消反谪昨方境申覆 5 ,餐 G1 川再结构图的等效变换:引出点相对方框 前移，在移动支路中乘以G(s)。引出点相对方框 后移，在移动支路中乘以 1/G(s)。相加点相对方框 前移，在移动支路中乘以 1/G(s)。相加点相对方框后移，在移动支路中乘以 G(s)。引出点与相加点之间不等相互移动例1：利用结构图化简规则,解法1： 1) G3(s)前面的引出点后移到 G3(s)的后面(注：这句话可不写，但是必须绘制出下面的结构图，表示你如何把结构图解套的)R(s)G(SG(9G(S_*7* 1 6

5、(s)G3(SH2(S (SGH2)消除反馈连接3)消除反馈连接4)得出传递函数C(s)=G(s)G2(s)G3(s)R(s) l Gi(s)G2(s)Hi(s) G2(s)G3(s)H2(s) Gi(s)G2(s)G3(s)第三章 线性系统的时域分析要求：1)会分析系统的时域响应 c(t),包括动态性能指标；2)会用劳斯判据判定系统稳定性并求使得系统稳定的参数条件;3)会根据给出的系统结构图，求出系统稳态误差。、时域分析方法和思路：已知系统输入r(t)和系统模型(s),求时域响应c(t)喇 J1一阶系统的时间响应 L-输入单位脉冲函数：r(t)= 8 (t)单位阶跃函数r(t)=1(t)单位

6、速度函数r(t)=tess = lime(t) = 0阶系统有差跟踪斜坡输入信号e(t)=T稳定性由稳定的充要条件判定：系统稳定快速性由时间常数T决定，ts=(34)Tdd2dd2r脉冲(t) =r阶跃(t) = -2 r斜坡(t) ；c脉冲(t) =c阶跃(t) =2 c斜坡(t)dtdtdtdt二阶系统的时间响应阻尼系 数比w输出c(t) =1 -e-nt cos- .dt-欠阻尼(0七1)s1,2 - - n j ：, n V1s1,2 二 一过阻尼（1七）无阻尼（七=o）状态S1,2 =jWn_c(t) = 1 - cosw nt (t - 0)临界阻尼(. =1)s1,2 - - -

7、 nc(t)1 七床七噂=1三，1 nt) t_0tp -二-二-二- d - n- d - n 1 - 2产a%J(tp) 加00% -e-75X100%-c(二)4.3.ts =f,、。6，或ts =k,&=0.05 n- n0.6岁时My“斜率=1/ T开2T薛刎的等球青*4T 5T二阶系统的阻尼比士决定了其振荡特性:无振海,%过渡过程单调上升，无振荡，过渡过程时间长xo （ ） = 1 ,无稳态误差。己一定时，con越大，瞬态响应分量衰减越迅速，即系统能够更快达到稳态值,六、X利用劳斯判据判定系统稳定性 并求使得系统稳定的参数条件。劳斯判据步骤如下:1)列出系统特征方程：a0Sn ,

8、a1sn, a2snN -，anS , an = 0 a0 0检查各项系数是否大于 0,若是，进行第二步。(3-55可见，ai 0 (i =0,1,2,，n),是满足系统稳定的必要条件。2)按系统的特征方程式列写劳斯表nsa。a? ada6n 1saia3a5aysn_2bib2b3b4n 3sCiC2C3s2did2d3iseie20sfi表中,aia2 -aa3a1a4 -aa5bi 二,b2 二，b3aiai_ aa6 - a0a7aibia3 -aib2Ci 二,C2bi“as -aib3bia7 -aib,C3 二bibifieid2 -d。七、稳态误差以及减小或者消除稳态误差1.稳

9、态误差定义：4 =lim e(t) =lim LE(s) =lim L*e(s)R(s) t ：t -t -i _其中，反差传递函数，ess = lime(t) =limsE(s) =limsR(s)t := s s R 1 G(s)H(s)3.系统型别,定义为开环传递函数在 s平面的积分环节个数。mK gs+i)G(s)H(s) ，n -msp(Tjs + i)其中，K:系统的开环增益(放大倍数)丫为型别。输入单位阶跃函数r(t)=1(t)单位速度函数r(t)=t2单位加速度函数r(t)_L2误差 系数位置误差系数KKp W(0)H(0) Jim , s二可速度误差系数 kkv =sG(0)H(0) 二!雪.加速度误差系数 2kka =s2G(0)H (0) =limk.而急态 误差1ess 一1 +kp1Qs kv1 ess = ka0 型(丫=0)1ess 一1 +kooOO1 型(丫=1)ess =01ess = 一 kOO2 型(丫=2)ess =0ess =01ess =一 k例5:如图_J k C早 |s(s+2)|求系统当k=10,输入为r(t)=1.5t.时的稳态误差。