中科大-自动控制原理复习重点

复习第一章自动限制的一般概念自动限制的含义自动限制有哪些基本原理自动限制系统的基本要求1.1自动限制系统的一般概念所谓自动限制，就是指在没有人干脆参与的状况下，力图使受控对象依据预定规律运行的过程。完成这一过程的全部元件与装置组成的整体就称为自动限制系统。闭环限制的电机调速系统闭环限制的电机调速系统方块图反馈反馈及反馈限制系统反馈的含义将输出回送到输入端并与输入进行比较的过程反馈的实质利用偏差去限制偏差，使系统朝着削减偏差的方向运动闭环限制从信号的流始终看，系统形成了一个闭环是自动限制限制系统最基本和应用最广泛的限制方式1.2开环限制和闭环限制自动限制的基本方式：

开环限制闭环限制复合限制一、开环限制特点：单向传递，输出不会对输入反施任何影响按给定值限制按扰动限制顺馈限制二、闭环限制特点：１对反馈环内前向通道上的扰动有调整作用２系统精度取决于给定精度与反馈检测精度３精度高，系统困难三、闭环限制系统的基本组成给定、比较、放大、执行、测量、校正元件1.4限制系统性能的基本要求和本课程的主要任务限制系统性能的基本要求稳快准上升时间tr从原始状态起先，第一次达到单位阶跃响应的时间峰值时间tp：响应第一次超过其终值达到第一次峰值所需的时间。过渡过程时间ts系统达到给定△区所需的时间超调量

1+△1-△

ts

tp

tr

上升时间Tr、峰值时间tp用来评价系统响应的速度，即快速性用来评价系统的阻尼程度过度时间Ts用来评价系统的响应速度和阻尼程度的综合指标稳态误差来表示系统的精确性第一章习题例1.请写出开环系统、闭环系统的概念，举例说明，并比较其优缺点。开环限制：系统的输出量没有与其参考输入相比较，即系统的输出量与输入量间不存在反馈，这种限制方式叫开环限制。优点：简洁、稳定、牢靠；缺点：限制精度较低。开环限制的原理框图闭环限制：系统的被控量反馈到它的输入端，并与参考输入端相比较，这种限制叫闭环限制。存在反馈通道优点：系统能够自动地消退或者减弱干扰信号对被限制量的影响，具有良好的抗干扰实力，限制精度高；开环限制的原理框图开环限制系统和闭环限制系统举例开环限制系统和闭环限制系统举例其次章线性系统的数学模型多项式形式零极点形式典型环节形式一、传递函数的零点和极点二、典型环节的传递函数1.放大环节2.积分环节3.志向微分环节4.惯性环节5.一阶微分环节6.二阶振荡环节7.二阶微分环节三、限制系统的结构图与信号流图一、结构图的基本组成四种基本单元：信号线：信号线是带有箭头的直线，箭头表示信号的流向。引出点：信号在传递过程中被引出或测量，这个点就叫引出点。比较点：信号在此进行加减的点叫比较点（综合点）。方框：方框表示对信号进行的数学变换，即写入系统的传递函数四、结构图的等效变换等效原则：等效前后各变量关系保持不变1.串联方框的简化2.并联方框简化3.反馈方框的简化正号对应负反馈，负号对应正反馈-五、闭环系统的传递函数-开环传递函数：闭环传递函数：误差传递函数特征式--几种典型环节的简化例2-1：求系统的传递函数C(S)/R(S),C(S)/N(S)第三章线性系统的时域分析时域、根轨迹、频域分析法时域特点：直观，精确，能供应时间响应的全部信息重点：二阶系统的时域响应系统稳定性分析稳态误差的分析与计算例3-1例3-23.劳斯稳定判据稳定的必要条件稳定的充要条件：劳斯判据劳斯表3.5线性系统的稳定性分析劳斯稳定判据：线性系统稳定的充分且必要条件是系统特征方程的全部系数都是正数；劳斯表中第一列中全部项都具有正号。第一列系数符号变更的次数，等于特征方程中，实部为正数的根的个数。第四章根轨迹法第一节根轨迹的基本概念[根轨迹定义]：开环系统传递函数的某一个参数变更时，闭环系统特征方程的根在复平面上变更的轨迹。根轨迹方程K*:

根轨迹增益相角条件模值条件其次节根轨迹绘制的基本法则2、根轨迹的对称性：一般物理系统特征方程的系数是实数，其根必为实根或共轭复根。即位于复平面的实轴上或对称于实轴。3、根轨迹的分支数：

n阶特征方程有n个根。当从0到无穷大变化时，n个根在复平面内连续变化组成n支根轨迹。即根轨迹的分支数等于系统阶数。1、根轨迹的连续性：闭环系统特征方程的某些系数是增益的函数。当从0到无穷变化时，这些系数是连续变化的。故特征方程的根是连续变化的，即根轨迹曲线是连续曲线。4、根轨迹的起点和终点：

根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点5.根轨迹的渐近线：6、实轴上的根轨迹：

实轴上具有根轨迹的区间是：其右方开环系统的零点数和极点数的总和为奇数。实轴上的根轨迹法则7根轨迹的会合点和分别点：法则8根轨迹的出射角和入射角：法则9根轨迹和虚轴的交点：法则10