自控部分复习知识点 (2)

1、目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc407904679 单元六 系统的校正与设计（只考概念） PAGEREF _Toc407904679 h 2 HYPERLINK l _Toc407904680 校正的分类： PAGEREF _Toc407904680 h 2 HYPERLINK l _Toc407904681 单元一 自动控制系统绪论 PAGEREF _Toc407904681 h 2 HYPERLINK l _Toc407904682 1 自动控制的概念 PAGEREF _Toc407904682 h 2 HYPERLINK l _Toc40790468

2、3 2 自动控制分类 PAGEREF _Toc407904683 h 2 HYPERLINK l _Toc407904684 单元二 自动控制系统的数学模型 PAGEREF _Toc407904684 h 3 HYPERLINK l _Toc407904685 1传递函数的定义 PAGEREF _Toc407904685 h 3 HYPERLINK l _Toc407904686 2 常用的拉氏变换 PAGEREF _Toc407904686 h 3 HYPERLINK l _Toc407904687 3典型环节的传函 PAGEREF _Toc407904687 h 3 HYPERLINK l

3、 _Toc407904688 4微分方程、求传函、画结构图的题目 PAGEREF _Toc407904688 h 3 HYPERLINK l _Toc407904689 第三章 时域分析 PAGEREF _Toc407904689 h 9 HYPERLINK l _Toc407904690 1.四大输入信号 PAGEREF _Toc407904690 h 9 HYPERLINK l _Toc407904691 2.动态性能指标 PAGEREF _Toc407904691 h 93. HYPERLINK l _Toc407904692 一阶、二阶系统初态指标的相关计算-劳斯判据-稳态误差计算 P

4、AGEREF _Toc407904692 h 9 HYPERLINK l _Toc407904693 第四章 根轨迹（只考概念） PAGEREF _Toc407904693 h 12 HYPERLINK l _Toc407904694 第五章 频域分析法（考试重点） PAGEREF _Toc407904694 h 12 HYPERLINK l _Toc407904695 1 概念 PAGEREF _Toc407904695 h 12 HYPERLINK l _Toc407904696 2典型环节的伯德图 PAGEREF _Toc407904696 h 12 HYPERLINK l _Toc40

5、7904697 3 考题类型 PAGEREF _Toc407904697 h 12单元六 系统的校正与设计（只考概念）校正的分类：按照校正装置在系统中的连接方式，控制系统的校正方式可以分为五种：1）串联校正 2）并联校正 3）前馈校正 4）反馈校正 5）复合校正串联校正的分类： 超前校正 2）滞后校正 3）滞后超前校正 4）PID调节器每种校正的特点：串联校正：设计简单，易实现，价格低廉，但是效果不太好。反馈校正：a.能有效地改变被包围环节的动态结构、参数；b.减弱了元件特性变化对整个系统的影响，从而反馈校正对系统元件 特性的稳定性要求低。 单元一 自动控制系统绪论1 自动控制的概念所谓的自动

6、控制，是指在没有人直接参与的情况下，利用控制器或控制装置来控制机器、设备或生产过程等，使其受控物理量自动地按照预定的规律变化，以达到控制目的。2 自动控制分类2.1 自动控制的分类：1） 开环控制 2）闭环控制 3）复合控制2.2 各个控制的特点：1）开环：系统结构简单、维护容易、成本低，不存在稳定性问题。但是 系统抗干扰能力差。闭环：系统能自动地跟踪给定信号，减小跟踪误差，提高控制精度，抑制扰动信号的干扰，降低了前向通路中元件的精度要求。还使得整个系统对某些非线性影响不灵敏。 复合：精度高，造价高，维修成本高。 2.3 对系统性能的基本要求 1）稳定性 稳（%） 2) 动态性能 快（ts）

7、3）稳态性能 准（ess）单元二 自动控制系统的数学模型1传递函数的定义 线性定常系统，零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比，称为线性定常系统的传递函数。2 常用的拉氏变换 3典型环节的传函 3.1 比例环节 G = K 3.2 惯性环节 G = KTs+1 3.3 积分环节 G = 1Ts 3.4微分环节 G = Ts3.5 振荡环节 G = wn2s2+2wns+wn24微分方程、求传函、画结构图的题目结构图的化间重点考引出点的移动，运算点的移动不做重点考察。第二章作业重点看2-1的(a)、（b）第三章 时域分析1.四大输入信号1. 单位阶跃信号 1S 2. 单位.斜坡

8、信号 1S2 3.单位脉冲信号 1 4.单位抛物线信号 1s32.动态性能指标2.1延迟时间td：指输出响应第一次到达稳态值的50%所需要的时间。2.2上升时间tr ：指输出响应从稳态值得10%上升到90%所需要的时间。2.3 峰值时间tp：指输出响应输出响应超过其稳态值到达的第一个峰值所需要的时间。2.4 调节时间ts：指当输出量和稳态值之间的偏差达到允许范围（即误差带 ，一般取稳态值的2% 或5% ）以后 并一直保持在此范围内所需要的最短时间。2.5超调量%： 指的是动态过程中输出响应的最大值超过稳态值得百分数。一阶、二阶系统初态指标的相关计算-劳斯判据-稳态误差计算系统的动态性能指标的计

9、算另见77页的例题3-2（必看）第四章 根轨迹（只考概念）1.偶极子：对靠得很近或相等的零极点，彼此将相互抵消，其结果使留数等于零，此类零极点叫偶极子2.根轨迹的规则： 法则3 根轨迹连续且对称于实轴。第五章 频域分析法（考试重点）1 概念1.1 频率特性的定义： 将线性定常系统的频率特性为输出信号的傅氏变换C(jw)与输入信号的傅氏变换R(jw)之比，表示为：G(jw)=C(jw)R(jw)1.2幅相频率特性又称为极坐标图、奈奎斯特图1.3对数频率特性又称为对数极坐标图、伯德图1.4最小相位系统：系统的传递函数在S的右平面上没有零极点，而且不包含延迟环节，称为最小相系统。否则称为非最小相系统

10、。2典型环节的伯德图参见书本第156-166页3 考题类型3.1奈氏图的绘制、判断系统稳定性 其中，n为分母上的最高阶次，m为分子上的最高阶次。3.2伯德图的绘制 1）根据传函画伯德图 2）根据伯德图写传函画伯德图的例题根据伯德图求传递函数的例题解析：K=W0V,由低频段的-40dB可知，积分环节个数V=2。3.3奈氏稳定判据（注意是开环传递函数） 3.3.1下面的是不含积分环节的奈氏判据如果将N和P*180各自乘以2，则闭环稳定的条件变为：逆时针绕（-1，j0）的圈数的2倍等于不稳定极点个数P时，系统稳定。否则不稳定。3.3.2下面是含积分环节的奈氏判据注意修正的圆弧为积分个数与90的乘积，方向是从实轴到W=0+*3.3与3.1的综合（很有可能出现的考题类型）个人认为：右侧的图中的解题过程特殊点可以不用求，可以直接由3.1中直接画出。下面这道题便验证了这个想法对于同时存在惯性和一阶微分环节的传函，必须注意两者时间常数T的大小。当惯性环节的时间常数小时，图象向下弯。