控制工程基础复习

1、控制工程基础唐志国1通信工程学院自动化教研室控制工程基础教师：唐志国单位：通信工程学院期末复习唐志国2通信工程学院自动化教研室考试安排考试时间：2012年12月31日下午13:30-15:30考试地点：逸夫楼，具体教室见考场分配考场用品：学生证（学生卡）、计算器、中性笔、直尺、铅笔、橡皮等唐志国3通信工程学院自动化教研室答疑安排2012年12月30日下午13:00二教三楼答疑室唐志国4通信工程学院自动化教研室复习纲要（选择判断1） 三种基本控制方式：开环控制、闭环控制、复合控制两种建模方法：机理法和实验法五个数学模型：微分方程、传递函数、结构图、信号流图和频率特性线性系统具有叠加性和齐次性传递

2、函数是指在零初始条件下，系统输出拉氏变换与输入拉氏变换之比唐志国5通信工程学院自动化教研室复习纲要（选择判断2） 零极点作用：极点产生自由运动模态，零点影响各自由运动模态在响应中的比重闭环零极点的组成：稳定的充要条件：系统特征根具有负实部；系统极点均在复平面左半平面典型二阶欠阻尼系统超调量和三个响应时间与阻尼比和自然频率的关系唐志国6通信工程学院自动化教研室复习纲要（选择判断3） 改进动态性能的两个方法：附加开环零点，引入局部反馈高阶系统主导极点满足的两个条件：闭环极点距离虚轴距离5倍及以上；闭环极点周围无闭环零点（不构成偶极子）开环传递函数的增益与型别改进稳态误差的三个方法：增加开环增益；提

3、高系统型别；复合控制唐志国7通信工程学院自动化教研室复习纲要（选择判断4） 对于一个稳定的线性系统，当输入信号为正弦函数时，其输出信号的稳态值也是同频率的正弦函数，将输出稳态值与输入量之比，称为线性系统的频率特性。稳定的线性定常系统在谐波输入作用下，其输出响应中与输入同频率的谐波分量与谐波输入的幅值之比为幅频特性、相位之差为相频特性。 唐志国8通信工程学院自动化教研室复习纲要（基本公式1） 拉氏变换 唐志国9通信工程学院自动化教研室欠阻尼二阶系统动态性能 复习纲要（基本公式2） j0_唐志国10通信工程学院自动化教研室复习纲要（基本公式3） 典型环节（1）比例环节（2）积分环节（3）惯性环节（

4、4）微分环节（5）振荡环节（6）延迟环节（7）一阶微分（8）二阶微分传递函数奈氏曲线Bode图频率特性唐志国11通信工程学院自动化教研室结构图化简求传函原则:换位前后的输入/输出信号间关系不变。有前馈环节求开环传函、闭环传函、误差传函（作业2.5）有交叉环节求闭环传函、误差传函（第四讲例二例三）有扰动作用求闭环传函、误差传函、系统输出（作业2.3和2.5）复习纲要（分析计算1） 唐志国12通信工程学院自动化教研室信号流图求传函从结构图到信号流图，再求传函。信号流图已知，梅森增益公式求传函标变量排节点，连节点写增益，没增益用1替作业2.6和第五讲例题复习纲要（分析计算2） 唐志国13通信工程学院

5、自动化教研室劳斯判据判别系统稳定性画个叉（差）除以它系统闭环特征方程，列劳斯表，判别稳定性（第六讲例一）含参数的特征方程，列劳斯表，利用稳定性求待定参数（第六讲例三和作业3.12 ）将改进动态性能或稳态误差与稳定性结合（改进前后分别求特征方程，均用劳斯判据分别判稳）复习纲要（分析计算3） 唐志国14通信工程学院自动化教研室欠阻尼二阶系统动态性能分析给出系统闭环传函（或开环传函及系统结构图）按照公式直接写出阻尼比和自然频率，然后利用公式求动态性能（课本例题3.1.作业3.1）给出系统性能，反求阻尼比和自然频率，写出闭环传递函数系统性能由语言描述或由响应曲线给出，需要大家自己分析对应哪些性能（第七

6、讲例题1和作业3.2）复习纲要（分析计算4） 唐志国15通信工程学院自动化教研室稳态误差计算（第八讲例一和作业3.20 ）按照系统结构图求出误差函数，利用终值定理求稳态误差根据不同的输入计算静态误差系统，用误差系数求稳态误差复习纲要（分析计算5） 型以上系统型以上系统型以上系统唐志国16通信工程学院自动化教研室已知开环传函画奈氏曲线和Bode图通过开环传函写频率特性，即幅值和相角，画Bode图还要求20倍lg的形式，最好虚部实部也求奈氏曲线：根据相角可以判断出曲线的大致走向（起始角与终止角），中间过程需要分析，a曲线是否有增减；b曲线与两轴交点尤其是负实轴，最后根据积分个数逆时针补90Bode

7、图：从低频段开始顺次画折线，转折频率交接频率要计算出来，每段折线对应不同的方程复习纲要（分析计算5） 唐志国17通信工程学院自动化教研室已知奈氏曲线和Bode图求开环传函奈氏曲线：起始角度可知是否有比例、积分和微分环节，终止角度可知是否有一阶微分和惯性，中间过程需要分析，与负实轴交点是关键点，能帮助求参数（虚部为零或相角-180）Bode图：低频段可知是否有比例、积分和微分环节，后面每多一个惯性斜率-1，没多一个一阶微分斜率+1，顺次确定。与横轴交点满足L（w）为0，此点重要，计算也关键；转折频率点在前后两条直线上，计算也常用。复习纲要（分析计算6） 唐志国18通信工程学院自动化教研室利用奈奎斯特判据判别系统稳定性系统型别开环极点稳