自動(dòng)控制原理重點(diǎn)內(nèi)容復(fù)習(xí)總結(jié)

1、2021/2/61復(fù)習(xí)（學(xué)習(xí)）注意事項(xiàng)復(fù)習(xí)（學(xué)習(xí)）注意事項(xiàng) 抓重點(diǎn)抓重點(diǎn),善于總結(jié)重點(diǎn)善于總結(jié)重點(diǎn) 知識(shí)分層次知識(shí)分層次 必須掌握的（重點(diǎn)）必須掌握的（重點(diǎn)） 必須理解的必須理解的 需要了解的需要了解的 求甚解（基本概念）求甚解（基本概念） 理解的才能記住理解的才能記住,不能只停留在淺層記憶中不能只停留在淺層記憶中 穩(wěn)定性問(wèn)題穩(wěn)定性問(wèn)題 系統(tǒng)穩(wěn)定性如何定義的系統(tǒng)穩(wěn)定性如何定義的? 決定系統(tǒng)穩(wěn)定性的根本決定系統(tǒng)穩(wěn)定性的根本? 是極點(diǎn)是極點(diǎn),與零點(diǎn)無(wú)關(guān)與零點(diǎn)無(wú)關(guān),為什么為什么?2021/2/62 會(huì)綜合、全面理解每個(gè)知識(shí)點(diǎn)會(huì)綜合、全面理解每個(gè)知識(shí)點(diǎn) 穩(wěn)態(tài)誤差穩(wěn)態(tài)誤差:增加積分器提高系統(tǒng)的增加積分器

2、提高系統(tǒng)的“型型”和穩(wěn)態(tài)精度和穩(wěn)態(tài)精度 根軌跡根軌跡:增加積分器增加積分器,把根軌跡向右拉把根軌跡向右拉,降低穩(wěn)定性降低穩(wěn)定性 積分器性質(zhì)的兩個(gè)方面積分器性質(zhì)的兩個(gè)方面: 增加穩(wěn)態(tài)精度增加穩(wěn)態(tài)精度 降低穩(wěn)定性降低穩(wěn)定性在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下,增加積分器增加積分器,能提高穩(wěn)態(tài)精度能提高穩(wěn)態(tài)精度 解題（工作）不能只考慮問(wèn)題的一個(gè)方面解題（工作）不能只考慮問(wèn)題的一個(gè)方面 首先判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性首先判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性,然后再求穩(wěn)態(tài)精度然后再求穩(wěn)態(tài)精度 相似問(wèn)題是應(yīng)用終值定理相似問(wèn)題是應(yīng)用終值定理終值定理終值定理 )(lim)(lim0ssYtyst )(lim)(lim0ssEtes

3、t 必須在系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下應(yīng)用必須在系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下應(yīng)用!2021/2/63控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)內(nèi)容內(nèi)容: 1、控制系統(tǒng)的、控制系統(tǒng)的基本概念基本概念 2、控制系統(tǒng)的、控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述方法數(shù)學(xué)描述方法 （1）微分方程）微分方程 基礎(chǔ)基礎(chǔ) （2）傳遞函數(shù)）傳遞函數(shù) （3）方塊圖和信號(hào)流圖）方塊圖和信號(hào)流圖 最常用的最常用的3、控制系統(tǒng)的三大、控制系統(tǒng)的三大分析方法分析方法 （1）時(shí)域分析方法）時(shí)域分析方法 （2）根軌跡分析方法）根軌跡分析方法 （3）頻率特性分析方法）頻率特性分析方法2021/2/64反拉氏變換反拉氏變換控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述方法控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述方法系統(tǒng)系統(tǒng)微分方程（

4、組）微分方程（組）系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)y(t)傳遞函數(shù)傳遞函數(shù)方塊圖方塊圖信號(hào)流圖信號(hào)流圖拉氏變換拉氏變換2021/2/65控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立q 利用物理、化學(xué)定律建立機(jī)理模型利用物理、化學(xué)定律建立機(jī)理模型q 實(shí)驗(yàn)方法獲取數(shù)學(xué)模型（典型信號(hào)的輸出響應(yīng)）實(shí)驗(yàn)方法獲取數(shù)學(xué)模型（典型信號(hào)的輸出響應(yīng)） 一階系統(tǒng)一階系統(tǒng) 單位脈沖響應(yīng)單位脈沖響應(yīng)g(t) 系統(tǒng)傳遞函數(shù)系統(tǒng)傳遞函數(shù) 系統(tǒng)的頻率特性系統(tǒng)的頻率特性 系統(tǒng)傳遞函數(shù)系統(tǒng)傳遞函數(shù) 二階系統(tǒng)二階系統(tǒng)(欠阻尼欠阻尼): 測(cè)試單位階躍響應(yīng)的指標(biāo)測(cè)試單位階躍響應(yīng)的指標(biāo)2021/2/66分析系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法分析系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法q

5、 求解系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程求解系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程 系統(tǒng)系統(tǒng)閉環(huán)閉環(huán)特征方程特征方程q 勞斯穩(wěn)定判據(jù)勞斯穩(wěn)定判據(jù) 系統(tǒng)系統(tǒng)閉環(huán)閉環(huán)特征方程特征方程q 根軌跡分析方法根軌跡分析方法 系統(tǒng)系統(tǒng)開(kāi)環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)（開(kāi)環(huán)零極點(diǎn)）傳遞函數(shù)（開(kāi)環(huán)零極點(diǎn)）q 奈魁斯特穩(wěn)定判據(jù)奈魁斯特穩(wěn)定判據(jù) 系統(tǒng)系統(tǒng)開(kāi)環(huán)開(kāi)環(huán)頻率特性頻率特性q 穩(wěn)定裕度分析法穩(wěn)定裕度分析法 系統(tǒng)系統(tǒng)開(kāi)環(huán)開(kāi)環(huán)頻率特性頻率特性2021/2/67第一章第一章 概論概論基本概念基本概念:1、控制系統(tǒng)的組成、控制系統(tǒng)的組成2、開(kāi)環(huán)控制與閉環(huán)控制及反饋控制、開(kāi)環(huán)控制與閉環(huán)控制及反饋控制3、定值控制與隨動(dòng)控制系統(tǒng)、定值控制與隨動(dòng)控制系統(tǒng)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理

6、復(fù)習(xí)總結(jié)控制系統(tǒng)研究的控制系統(tǒng)研究的主要內(nèi)容主要內(nèi)容:1、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)分析:靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì):根據(jù)要求的性能指標(biāo)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)根據(jù)要求的性能指標(biāo)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)對(duì)控制系統(tǒng)的對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求基本要求: 穩(wěn)定性穩(wěn)定性 準(zhǔn)確性準(zhǔn)確性:穩(wěn)態(tài)誤差小穩(wěn)態(tài)誤差小 快速性快速性:動(dòng)態(tài)響應(yīng)快動(dòng)態(tài)響應(yīng)快,調(diào)節(jié)時(shí)間短調(diào)節(jié)時(shí)間短,超調(diào)量小超調(diào)量小2021/2/68自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)第一章第一章 概論概論定值控制系統(tǒng)定值控制系統(tǒng):輸入是擾動(dòng)輸入是擾動(dòng)f。隨動(dòng)控制系統(tǒng)隨動(dòng)控制系統(tǒng):輸入是給定輸入是給定r。區(qū)別在于給定值的形式。區(qū)別

7、在于給定值的形式。e = x-z)()()(1sFsYsG )()()(2sRsYsG 2021/2/69第二章第二章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 主要內(nèi)容主要內(nèi)容: 1、基本概念、基本概念 2*、描述系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型的幾種形式及相互轉(zhuǎn)換、描述系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型的幾種形式及相互轉(zhuǎn)換 （1）微分方程）微分方程 （2）傳遞函數(shù)）傳遞函數(shù) （3）方塊圖和信號(hào)流圖）方塊圖和信號(hào)流圖 3、建立數(shù)學(xué)模型的步驟及簡(jiǎn)單對(duì)象的數(shù)學(xué)模型、建立數(shù)學(xué)模型的步驟及簡(jiǎn)單對(duì)象的數(shù)學(xué)模型 控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)* 為重點(diǎn)為重點(diǎn) 2021/2/610一、基本概念一、基本概念4、建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的兩種方法、建立系統(tǒng)的

8、數(shù)學(xué)模型的兩種方法:1、數(shù)學(xué)模型、數(shù)學(xué)模型:控制系統(tǒng)各變量間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式?？刂葡到y(tǒng)各變量間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式。2、動(dòng)態(tài)過(guò)程與靜態(tài)過(guò)程、動(dòng)態(tài)過(guò)程與靜態(tài)過(guò)程: （1）動(dòng)態(tài)響應(yīng)）動(dòng)態(tài)響應(yīng)( 動(dòng)態(tài)特性動(dòng)態(tài)特性) 從初始狀態(tài)從初始狀態(tài)終止?fàn)顟B(tài)終止?fàn)顟B(tài)（2）靜態(tài)響應(yīng)）靜態(tài)響應(yīng)( 靜態(tài)特性靜態(tài)特性) t , y()=2%。=5%(ts)線性系統(tǒng)的方程是輸入和輸出量線性系統(tǒng)的方程是輸入和輸出量x、y及它們各階導(dǎo)數(shù)的線性及它們各階導(dǎo)數(shù)的線性形式。形式。3、線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng): 根據(jù)描述系統(tǒng)方程的形式劃分的。根據(jù)描述系統(tǒng)方程的形式劃分的。線性系統(tǒng)的性質(zhì)線性系統(tǒng)的性質(zhì): 可疊加性可疊加性和和

9、均勻性均勻性（齊次性）。（齊次性）。本學(xué)期研究的主要是線性定常系統(tǒng)。本學(xué)期研究的主要是線性定常系統(tǒng)。（1）機(jī)理分析法）機(jī)理分析法:（2）實(shí)驗(yàn)辨識(shí)法）實(shí)驗(yàn)辨識(shí)法: 控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)第二章第二章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型2021/2/611二、傳遞函數(shù)二、傳遞函數(shù)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)第二章第二章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 初始條件為零初始條件為零 的的線性定常系統(tǒng)線性定常系統(tǒng): 輸出的拉普拉輸出的拉普拉斯變換與輸入的拉普拉斯變換之比。斯變換與輸入的拉普拉斯變換之比。 定義定義:基本性質(zhì)基本性質(zhì): 微分定理微分定理(初始條件為零初始條件為零),),

10、()(),()(222sFsdttfdLssFdttdfL 積分定理積分定理(初始條件為零初始條件為零), )()(1sFdttfLs位移（滯后）定理位移（滯后）定理 )()(sFetfLs 終值定理終值定理 )(lim)(lim0ssFtfst 初值定理初值定理)(lim)(lim0ssFtfst 零點(diǎn)與極點(diǎn)零點(diǎn)與極點(diǎn):)3)(2()1()( sssKsG例例：2021/2/612典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù):控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)第二章第二章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型二、傳遞函數(shù)二、傳遞函數(shù)(1)比例環(huán)節(jié)比例環(huán)節(jié): )()(tkxty (2)一階慣性（滯后）環(huán)

11、節(jié)一階慣性（滯后）環(huán)節(jié): kxydtdyT 1 Tsk(3)一階超前一階超前-滯后環(huán)節(jié)滯后環(huán)節(jié): xdtdxTkydtdyTd 1)1( TssTkd(4)二階環(huán)節(jié)二階環(huán)節(jié): kxcydtdybdtyda 22cbsask 2(5)積分環(huán)節(jié)積分環(huán)節(jié): xdtFy1Fs1(6)PID環(huán)節(jié)環(huán)節(jié): )1(dtdxTxdtTxkydic )11(sTsTkdic (7)純滯后環(huán)節(jié)純滯后環(huán)節(jié): )()( txtyse (8)帶有純滯后的一階環(huán)節(jié)帶有純滯后的一階環(huán)節(jié): )()()(tKxtydttdyT seTsK 1k2021/2/613三、方塊圖三、方塊圖控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)第二章第二章

12、控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 應(yīng)用函數(shù)方塊描述信號(hào)在控制系統(tǒng)中傳輸過(guò)程的應(yīng)用函數(shù)方塊描述信號(hào)在控制系統(tǒng)中傳輸過(guò)程的圖解表示法。圖解表示法。注意注意:畫(huà)圖的規(guī)范性畫(huà)圖的規(guī)范性:方塊傳遞函數(shù)變量（拉氏變方塊傳遞函數(shù)變量（拉氏變換式）有向線段（箭頭）符號(hào)換式）有向線段（箭頭）符號(hào)方塊圖方塊圖:2021/2/614基本連接形式基本連接形式:1、串聯(lián)、串聯(lián):2、并聯(lián)、并聯(lián):串聯(lián)環(huán)節(jié)總的傳遞函數(shù)等于各環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)的乘積。串聯(lián)環(huán)節(jié)總的傳遞函數(shù)等于各環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)的乘積。并聯(lián)環(huán)節(jié)總的傳遞函數(shù)等于各環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)之和。并聯(lián)環(huán)節(jié)總的傳遞函數(shù)等于各環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)之和。3、反饋、反饋)()()()()(1)()()

13、()(sZsXsEsHsGsGsXsYsW G(s)：前向通道傳遞函數(shù)，前向通道傳遞函數(shù)，H(s)：反饋通道傳遞函數(shù)，反饋通道傳遞函數(shù)，G(s)H(s)：開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù) 1+ G(s)H(s)=0：閉環(huán)特征方程。閉環(huán)特征方程。單位反饋系統(tǒng)：?jiǎn)挝环答佅到y(tǒng)：)(1)()(sGsGsW 負(fù)反饋負(fù)反饋:控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)第二章第二章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型三、方塊圖三、方塊圖正反饋正反饋: )()()()()(1)()(sZsXsEsHsGsGsW 2021/2/615方塊圖的方塊圖的等效等效變換規(guī)則變換規(guī)則:1、在無(wú)函數(shù)方塊的支路上、在無(wú)函數(shù)方塊的支路上,相同性

14、質(zhì)的點(diǎn)可以交換相同性質(zhì)的點(diǎn)可以交換,不不 同性質(zhì)的點(diǎn)不可交換同性質(zhì)的點(diǎn)不可交換控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)第二章第二章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型三、方塊圖三、方塊圖注意注意:（1）盡量利用相同性質(zhì)的點(diǎn)可以交換這一點(diǎn)）盡量利用相同性質(zhì)的點(diǎn)可以交換這一點(diǎn),避免不同性質(zhì)避免不同性質(zhì) 的點(diǎn)交換。的點(diǎn)交換。（2）相加、分支點(diǎn)需要跨越方塊時(shí)）相加、分支點(diǎn)需要跨越方塊時(shí),需要做相應(yīng)變換需要做相應(yīng)變換,兩者兩者 交換規(guī)律找正好相反。交換規(guī)律找正好相反。（3）交換后）交換后,利用串、并、反饋規(guī)律計(jì)算。利用串、并、反饋規(guī)律計(jì)算。2、相加點(diǎn)后移、相加點(diǎn)后移,乘乘G;相加點(diǎn)前移加除相加點(diǎn)前移加除G。3

15、、分支點(diǎn)后移分支點(diǎn)后移,除除G;分支點(diǎn)前移分支點(diǎn)前移,乘乘G。2021/2/616四、信號(hào)流圖四、信號(hào)流圖控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)第二章第二章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型信號(hào)流圖是一種表示系統(tǒng)各參數(shù)關(guān)系的一種圖解法信號(hào)流圖是一種表示系統(tǒng)各參數(shù)關(guān)系的一種圖解法,利利用用梅遜公式梅遜公式,很容易求出系統(tǒng)的等效傳遞函數(shù)。很容易求出系統(tǒng)的等效傳遞函數(shù)。 梅遜公式梅遜公式 總增益總增益:,1 kkkPP2021/2/617例例1 某系統(tǒng)如圖所示某系統(tǒng)如圖所示,求當(dāng)求當(dāng)R, N同時(shí)作用時(shí)輸出同時(shí)作用時(shí)輸出Y的表達(dá)式。的表達(dá)式。NG1G2H1H2RYN-H1-H2G1G2111RY1解（解

16、（1）求）求Y/R,設(shè)設(shè)N0。22112211HGGHGGGRY 2021/2/618N-H1-H2G1G2111RY1（2）求）求Y/N,設(shè)設(shè)R0。N-H1-H2G1G211Y1221122211HGGHGHGGNY 22112221211HGGHGNHGGRGGY NG1G2H1H2RY2021/2/619例例2 描述系統(tǒng)的微分方程組如下描述系統(tǒng)的微分方程組如下,已知初始條件全部為零。已知初始條件全部為零。畫(huà)出系統(tǒng)的方塊圖畫(huà)出系統(tǒng)的方塊圖,并求解并求解Y(s)/R(s)。 1121122211xGxyxxGxxHRx1/sX11XG22XH1R2X1/s2XG1Y求解求解 （1）方塊圖變換

17、）方塊圖變換 （2）方塊圖轉(zhuǎn)為信號(hào)流圖梅遜公式求解）方塊圖轉(zhuǎn)為信號(hào)流圖梅遜公式求解 （3）利用梅遜公式對(duì)方塊圖求解）利用梅遜公式對(duì)方塊圖求解2021/2/6201/sX11XG22XH1R1/s2XG1Y（1）方塊圖化簡(jiǎn)）方塊圖化簡(jiǎn)1/s1+G2sH1R1/sYsGG211 )(112211sHGHsssGsGRY 1/s1+G2sH1R1/sG1YX12X2021/2/6211/sX11XG22XH1R1/s2XG1Y（2）轉(zhuǎn)為信號(hào)流圖梅遜公式求解）轉(zhuǎn)為信號(hào)流圖梅遜公式求解12111221HGRYsHsGsGs )(112112sHGHssSGsG 3條前向通路條前向通路:sGPsGPsP/

18、,/,/1132221 2條回路條回路:12211,/HGLsHL R-H11/sG11/s11Y12X1XX12XG22021/2/622第三章第三章 控制系統(tǒng)的時(shí)域分析方法控制系統(tǒng)的時(shí)域分析方法控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)主要內(nèi)容主要內(nèi)容: 1、一階慣性系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)、一階慣性系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng),T、K的物理意義。的物理意義。 2*、標(biāo)準(zhǔn)二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng),和和n、d 的物理意義。的物理意義。 3、高階閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)的概念、高階閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)的概念 4* 、控制系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)過(guò)程的質(zhì)量指標(biāo)控制系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)過(guò)程的質(zhì)量指標(biāo),ts,tp,n 5 * 、勞斯

19、穩(wěn)定判據(jù)勞斯穩(wěn)定判據(jù) 6 * 、控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差、控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差 7、常規(guī)、常規(guī)PID調(diào)節(jié)器的控制規(guī)律調(diào)節(jié)器的控制規(guī)律(調(diào)節(jié)器的形式和作用的定性分析調(diào)節(jié)器的形式和作用的定性分析)* 為重點(diǎn)為重點(diǎn)2021/2/623一、一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)一、一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)第三章第三章 控制系統(tǒng)的時(shí)域分析方法控制系統(tǒng)的時(shí)域分析方法1)()()( TsKsXsYsG單位階躍響應(yīng)單位階躍響應(yīng): )1 ()()(/1TteKsYLty 1、t=T時(shí)時(shí),系統(tǒng)從系統(tǒng)從0上升到穩(wěn)態(tài)值的上升到穩(wěn)態(tài)值的63.2%2、在、在t0處曲線切線的斜率等于處曲線切線的斜率等于1/T3、ts=4T,（=

20、2%）,ts=3T,（=5%）4、y()=K（對(duì)標(biāo)準(zhǔn)傳遞函數(shù)）對(duì)標(biāo)準(zhǔn)傳遞函數(shù)）10.63263.2斜率斜率=1/Ty(t)0tT2T3T4T5Ty(t)=1-exp(-t/T)2021/2/624二、二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)二、二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng) 控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)第三章第三章 控制系統(tǒng)的時(shí)域分析方法控制系統(tǒng)的時(shí)域分析方法2222)()()(nnnssXsYsG n:無(wú)阻尼自然頻率無(wú)阻尼自然頻率,:阻尼系數(shù)（阻尼比）。阻尼系數(shù)（阻尼比）。 01 22,11 nddnjs有阻尼自然頻率有阻尼自然頻率 欠阻尼欠阻尼 一對(duì)共軛復(fù)根一對(duì)共軛復(fù)根 衰減振蕩衰減振蕩 阻尼情況阻尼情況 單位階躍響應(yīng)

21、單位階躍響應(yīng) 值值 根的情況根的情況 根的數(shù)值根的數(shù)值 兩個(gè)相等的負(fù)實(shí)根兩個(gè)相等的負(fù)實(shí)根 臨界阻尼臨界阻尼 =1 ns 2, 1單調(diào)單調(diào) 122 , 1 nns過(guò)阻尼過(guò)阻尼 1 兩個(gè)不等的負(fù)實(shí)根兩個(gè)不等的負(fù)實(shí)根 單調(diào)上升單調(diào)上升 無(wú)阻尼無(wú)阻尼0 一對(duì)共軛純虛根一對(duì)共軛純虛根 njs 2, 1等幅振蕩等幅振蕩 0 根具有正實(shí)部根具有正實(shí)部 發(fā)散振蕩發(fā)散振蕩 負(fù)阻尼負(fù)阻尼2021/2/625三、以階躍響應(yīng)曲線形式表示的質(zhì)量指標(biāo)三、以階躍響應(yīng)曲線形式表示的質(zhì)量指標(biāo)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)第三章第三章 控制系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的時(shí)域分析方法時(shí)域分析方法1、動(dòng)態(tài)指標(biāo)、動(dòng)態(tài)指標(biāo)(1) 峰值時(shí)間峰值時(shí)間t

22、p:21 npt過(guò)渡過(guò)程曲線達(dá)到第一峰值所需要的時(shí)間。過(guò)渡過(guò)程曲線達(dá)到第一峰值所需要的時(shí)間。 (2) 超調(diào)量超調(diào)量,%100)()()( yytyp%10021 e(3) 衰減比衰減比n:212 eBBn在過(guò)渡過(guò)程曲線上，同方向上相鄰兩個(gè)波峰值在過(guò)渡過(guò)程曲線上，同方向上相鄰兩個(gè)波峰值之比。之比。(4) 調(diào)節(jié)時(shí)間調(diào)節(jié)時(shí)間ts:%)2(44%)5(33 TtTtnsns 被控變量進(jìn)入穩(wěn)態(tài)值土被控變量進(jìn)入穩(wěn)態(tài)值土5或土或土2的范圍內(nèi)的范圍內(nèi)所經(jīng)歷的時(shí)間。所經(jīng)歷的時(shí)間。2222)()()(nnnssXsYsG 2021/2/6262、靜態(tài)指標(biāo)、靜態(tài)指標(biāo) (注意一定要先判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定（先決條件注意一定

23、要先判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定（先決條件）三、以階躍響應(yīng)曲線形式表示的質(zhì)量指標(biāo)三、以階躍響應(yīng)曲線形式表示的質(zhì)量指標(biāo)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)第三章第三章 控制系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的時(shí)域分析方法時(shí)域分析方法穩(wěn)態(tài)誤差或余差穩(wěn)態(tài)誤差或余差)()()(11)(sRsHsGsE (1) 利用終值定理利用終值定理)(lim)(lim0ssEtest 四、高階系統(tǒng)的閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)四、高階系統(tǒng)的閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)1、在、在S平面上平面上,距離虛軸比較近距離虛軸比較近,且周?chē)鷽](méi)有其它的零極點(diǎn)。且周?chē)鷽](méi)有其它的零極點(diǎn)。2、與其它閉環(huán)極點(diǎn)距虛軸的距離之比在、與其它閉環(huán)極點(diǎn)距虛軸的距離之比在5倍以上。倍以上。 (2) 利用系統(tǒng)的型和穩(wěn)

24、態(tài)偏差系數(shù)判斷。利用系統(tǒng)的型和穩(wěn)態(tài)偏差系數(shù)判斷。注意誤差和穩(wěn)態(tài)誤差的兩種定義注意誤差和穩(wěn)態(tài)誤差的兩種定義,e(t)=x(t)-y(t), e(t)=x(t)-z(t)2021/2/627表表2 給定信號(hào)輸入下的給定穩(wěn)態(tài)誤差給定信號(hào)輸入下的給定穩(wěn)態(tài)誤差esr階躍輸入階躍輸入r(t)=1 斜坡輸入斜坡輸入r(t)=t 拋物線輸入拋物線輸入r(t)=1/2t2 11 KKp=K Kv=0 Ka=0 Kp= 0K1Kv=K Ka=0 0 型型系統(tǒng)系統(tǒng) 1 型型系統(tǒng)系統(tǒng) 2 型型系統(tǒng)系統(tǒng) Kp= 00Kv= K1Ka=K )sT()sT)(sT(s)sT()sT)(sT(K)s(H)s(GnNm1111

25、112121 Kp 穩(wěn)態(tài)位置偏差系數(shù)穩(wěn)態(tài)位置偏差系數(shù)Kv 穩(wěn)態(tài)速度偏差系數(shù)穩(wěn)態(tài)速度偏差系數(shù) Ka 穩(wěn)態(tài)加速度偏差系數(shù)穩(wěn)態(tài)加速度偏差系數(shù))()()(1lim0sRsHsGsessr 2021/2/628五、勞斯穩(wěn)定判據(jù)五、勞斯穩(wěn)定判據(jù) 控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)第三章第三章 控制系統(tǒng)的時(shí)域分析方法控制系統(tǒng)的時(shí)域分析方法已知系統(tǒng)的特征方程式為已知系統(tǒng)的特征方程式為: )0(01110 nnnnnaasasasa(1) 特征方程式的系數(shù)必須皆為正（必要條件）。特征方程式的系數(shù)必須皆為正（必要條件）。(2) 勞斯行列式第一列的系數(shù)也全為正勞斯行列式第一列的系數(shù)也全為正, 則所有的根都具有負(fù)實(shí)部則

26、所有的根都具有負(fù)實(shí)部。(3) 第一列的系數(shù)符號(hào)改變的次數(shù)等于實(shí)部為正的根的個(gè)數(shù)。第一列的系數(shù)符號(hào)改變的次數(shù)等于實(shí)部為正的根的個(gè)數(shù)。(4) 第一列有零第一列有零,用用來(lái)代替繼續(xù)計(jì)算。來(lái)代替繼續(xù)計(jì)算。 若若上下行同符號(hào)上下行同符號(hào),說(shuō)明系統(tǒng)說(shuō)明系統(tǒng)有一對(duì)純虛根。利用上行系數(shù)構(gòu)成輔助方程求出。臨界穩(wěn)定。有一對(duì)純虛根。利用上行系數(shù)構(gòu)成輔助方程求出。臨界穩(wěn)定。 432143214321753164204321ddddccccbbbbaaaaaaaasssssnnnnn .,.,.,131312121211131512121311150412130211ccbbcdccbbcdbbaabcbbaabcaa

27、aaabaaaaab 2021/2/629六、常規(guī)控制規(guī)律六、常規(guī)控制規(guī)律控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)第三章第三章 控制系統(tǒng)的時(shí)域分析方法控制系統(tǒng)的時(shí)域分析方法)()(1)(0dttdeTdtteTteKdtic )11(sTsTKdic PID 不能消除不能消除余差余差 最基本的控制最基本的控制規(guī)律規(guī)律 Kc比例增益比例增益 cKP ticcdtteTkteK0)()()11 (sTKic 作用與作用與Ti成成反比反比 Ti是積分時(shí)間是積分時(shí)間消除余差消除余差 相位滯后相位滯后可能影響系統(tǒng)可能影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性的穩(wěn)定性PI)()(dttdeTteKdc )1 (sTKdc 超前作用，增超前

28、作用，增加系統(tǒng)穩(wěn)定性加系統(tǒng)穩(wěn)定性和控制品質(zhì)，和控制品質(zhì)，放大噪聲放大噪聲 不能消除不能消除余差余差 作用大小與作用大小與Td成正比成正比 Td微分時(shí)間微分時(shí)間PD 2021/2/630R (s)Y (s)(2assK K1例例3 3: :某電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的方塊圖。被控對(duì)象的結(jié)構(gòu)已知某電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的方塊圖。被控對(duì)象的結(jié)構(gòu)已知, ,但但參數(shù)未知參數(shù)未知, ,需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定, ,其中包括前置放大器增益其中包括前置放大器增益K1、機(jī)電時(shí)間常數(shù)機(jī)電時(shí)間常數(shù)a a和增益和增益K2。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)施加單位階躍通過(guò)對(duì)系統(tǒng)施加單位階躍試驗(yàn)信號(hào)試驗(yàn)信號(hào), ,得到系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線。要求分析實(shí)驗(yàn)曲線得到

29、系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線。要求分析實(shí)驗(yàn)曲線, ,確定系統(tǒng)模型參數(shù)確定系統(tǒng)模型參數(shù)K1、K2和和a a。 2021/2/631X (s)Y (s)(2assK K1解解:, 1 . 0, 3)( pty由圖直接得到由圖直接得到:%100)()()( yytyp%100334 %3 .33 系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù): )()()(sXsYsG 2221KassKK 22212nnnssK 2021/2/632)()()(sXsYsG 22212nnnssK 由由 %,3 .33 e, 1 . 01 npt由由 266.331 pnt3 . 0(lnln 對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)二階系統(tǒng)對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)二階系統(tǒng),aKnn

30、 2,2220,11072 aK,求得求得X (s)Y (s)(2assK K1由終值定理由終值定理:312lim)(lim)(1222100 KsssKsssYynnnss 2221KassKK 1107203321)(2 sssG2021/2/633例例4 系統(tǒng)如圖。若使系統(tǒng)以系統(tǒng)如圖。若使系統(tǒng)以 的頻率持續(xù)振的頻率持續(xù)振蕩，試確定振蕩時(shí)的蕩，試確定振蕩時(shí)的K值和值和a值。值。sec/2 radn R (s)Y (s)12) 1(23 sasssK q 由題可知由題可知,持續(xù)振蕩時(shí)系統(tǒng)存在一對(duì)共軛虛根持續(xù)振蕩時(shí)系統(tǒng)存在一對(duì)共軛虛根j2。q 相當(dāng)于勞斯行列式第一列出現(xiàn)零。相當(dāng)于勞斯行列式第一

31、列出現(xiàn)零。系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù):)1()2()1()()(23 KsKasssKsRsY閉環(huán)特征方程閉環(huán)特征方程:0)1()2(23 KsKass2021/2/6340)1()2(23 KsKass勞斯行列式勞斯行列式:0101)2(1210123 KsaKKsKasKs令令01)2( aKK由輔助方程由輔助方程:2/ )1(012, 12jaKjsKas 解得：解得：求解聯(lián)立方程求解聯(lián)立方程: 0/ )1()2(2/ )1(aKKaK75. 0, 2 aK求出求出:2021/2/635第四章第四章 根軌跡分析方法根軌跡分析方法 控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)主要內(nèi)容主要內(nèi)容 1

32、、根軌跡的基本概念、根軌跡的基本概念 2、根軌跡的繪制、根軌跡的繪制 3、廣義根軌跡、廣義根軌跡 4、利用根軌跡分析和設(shè)計(jì)系統(tǒng)、利用根軌跡分析和設(shè)計(jì)系統(tǒng) 必須掌握必須掌握:1、根軌跡的繪制、根軌跡的繪制2、利用根軌跡分析、設(shè)計(jì)系統(tǒng)（求取特殊點(diǎn)的、利用根軌跡分析、設(shè)計(jì)系統(tǒng)（求取特殊點(diǎn)的K值值,坐坐標(biāo)標(biāo),穩(wěn)定范圍）穩(wěn)定范圍） 2021/2/636一、根軌跡的基本概念一、根軌跡的基本概念 控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)第四章第四章 根軌跡分析方法根軌跡分析方法利用開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)（開(kāi)環(huán)零極點(diǎn)）求閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（閉利用開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)（開(kāi)環(huán)零極點(diǎn)）求閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（閉環(huán)極點(diǎn)）。環(huán)極點(diǎn)）。 根據(jù)根據(jù)閉環(huán)特

33、征方程閉環(huán)特征方程:0)()(1 sHsG閉環(huán)特征根滿(mǎn)足閉環(huán)特征根滿(mǎn)足: 1)()(, 11)()( sHsGsHsG(1) 相角條件相角條件 , 2 , 1 , 0)12(180)()(011 kkpszsniimii（2）幅值條件幅值條件 miiniizspsK11 利用相角條件利用相角條件,找出所有滿(mǎn)足相角條件的找出所有滿(mǎn)足相角條件的s值值,連成根軌跡。連成根軌跡。 確定某一特征根后確定某一特征根后,利用幅值條件利用幅值條件,求出對(duì)應(yīng)的求出對(duì)應(yīng)的K值。值。2021/2/637二、二、 繪制根軌跡的基本規(guī)則繪制根軌跡的基本規(guī)則控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)第四章第四章 根軌跡分析方法根軌

34、跡分析方法規(guī)則一、規(guī)則一、根軌跡的分支數(shù)根軌跡的分支數(shù):根軌跡的分支數(shù)等于開(kāi)環(huán)極點(diǎn)數(shù)根軌跡的分支數(shù)等于開(kāi)環(huán)極點(diǎn)數(shù)n。規(guī)則五、規(guī)則五、漸近線漸近線:根軌跡有根軌跡有n-m條漸進(jìn)線。條漸進(jìn)線。 規(guī)則四、規(guī)則四、實(shí)軸上的根軌跡實(shí)軸上的根軌跡:右邊開(kāi)環(huán)極點(diǎn)零點(diǎn)之和為奇數(shù)的右邊開(kāi)環(huán)極點(diǎn)零點(diǎn)之和為奇數(shù)的 部分。部分。規(guī)則三、規(guī)則三、根軌跡的對(duì)稱(chēng)性根軌跡的對(duì)稱(chēng)性:根軌跡各分支是連續(xù)的根軌跡各分支是連續(xù)的,且對(duì)稱(chēng)且對(duì)稱(chēng) 于實(shí)軸于實(shí)軸規(guī)則二、規(guī)則二、根軌跡的起止根軌跡的起止:每條根軌跡都起始于開(kāi)環(huán)極點(diǎn)每條根軌跡都起始于開(kāi)環(huán)極點(diǎn),終終 止于零點(diǎn)或無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)。止于零點(diǎn)或無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)。其其相角相角為為: 漸近線與實(shí)軸的交點(diǎn)

35、漸近線與實(shí)軸的交點(diǎn)為為: mnzpnimjji 11,.2 , 1 , 0180)12(0 kmnk 2021/2/638規(guī)則六、規(guī)則六、 二、二、 繪制根軌跡的基本規(guī)則繪制根軌跡的基本規(guī)則控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)第四章第四章 根軌跡分析方法根軌跡分析方法根軌跡的分離點(diǎn)根軌跡的分離點(diǎn):0 dsdk分離點(diǎn)是方程式分離點(diǎn)是方程式 的根。的根。 規(guī)則七、規(guī)則七、根軌跡與虛軸的交點(diǎn)根軌跡與虛軸的交點(diǎn):交點(diǎn)和相應(yīng)的交點(diǎn)和相應(yīng)的K值利用勞斯判據(jù)求出。值利用勞斯判據(jù)求出。 規(guī)則八、規(guī)則八、根軌跡的起始角根軌跡的起始角: 在開(kāi)環(huán)復(fù)數(shù)極點(diǎn)在開(kāi)環(huán)復(fù)數(shù)極點(diǎn)px 處處,根軌跡的根軌跡的起始起始角為角為: nx

36、iiimjjxpszs11)()(180始始 在開(kāi)環(huán)復(fù)數(shù)零點(diǎn)在開(kāi)環(huán)復(fù)數(shù)零點(diǎn)zy 處處,根軌跡的終止角為根軌跡的終止角為: )()(18011 myjjjniiyzsps止止 2021/2/639三、廣義根軌跡三、廣義根軌跡控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)第四章第四章 根軌跡分析方法根軌跡分析方法關(guān)鍵寫(xiě)出關(guān)鍵寫(xiě)出等效系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)等效系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù) 。參數(shù)項(xiàng)寫(xiě)到。參數(shù)項(xiàng)寫(xiě)到分子上，其余部分寫(xiě)在分母上，參變量移到分子上，其余部分寫(xiě)在分母上，參變量移到K的位置，按的位置，按規(guī)則繪制參數(shù)根軌跡。規(guī)則繪制參數(shù)根軌跡。eGH)(四、四、 求取特殊點(diǎn)的求取特殊點(diǎn)的K值和求特殊點(diǎn)的坐標(biāo)值和求特殊點(diǎn)的坐

37、標(biāo)求特殊點(diǎn)的坐標(biāo)求特殊點(diǎn)的坐標(biāo):求取特殊點(diǎn)的求取特殊點(diǎn)的K值值:相角條件。相角條件。特殊點(diǎn)特殊點(diǎn):虛軸、實(shí)軸虛軸、實(shí)軸幅值條件。求幅值條件。求K的穩(wěn)定范圍。的穩(wěn)定范圍。2021/2/640Im(s)Re(s)0例例4的根軌跡的根軌跡作作4)1)(2()(20 sssKsG根據(jù)根據(jù)規(guī)則一、二、三規(guī)則一、二、三、有四個(gè)極點(diǎn)、有四個(gè)極點(diǎn):p1=0, p2= -2, p3,4= -1j2分析分析:n=4,m=0。該根軌跡共有四個(gè)分支該根軌跡共有四個(gè)分支,-2P1P2P3P4根據(jù)根據(jù)規(guī)則四規(guī)則四、實(shí)軸上存在、實(shí)軸上存在根軌跡是從根軌跡是從-2到到0之間。之間。 終止于無(wú)窮遠(yuǎn)。終止于無(wú)窮遠(yuǎn)。分別起始于分別

38、起始于p1, p2, p3,4,2021/2/641例例4根據(jù)根據(jù)規(guī)則五規(guī)則五、n-m=4條漸近線條漸近線與實(shí)軸交點(diǎn)與實(shí)軸交點(diǎn): 14411 mnZPnimjji漸近線夾角分別為漸近線夾角分別為: 135,45,135,45Im(s)Re(s)0-2P1P2P3P4p1=0, p2= -2, p3,4= -1j2-1,.2 , 1 , 0180)12(0 kmnk 2021/2/6421 2 4 根據(jù)根據(jù)規(guī)則八規(guī)則八、計(jì)算起始角和終止角。、計(jì)算起始角和終止角。例例4復(fù)數(shù)極點(diǎn)復(fù)數(shù)極點(diǎn)p3= -1+j2的起始角的起始角:421180 始始 6 .116121arctg 4 .63122arctg

39、904 90復(fù)數(shù)極點(diǎn)復(fù)數(shù)極點(diǎn)p4:p4= -1-j2 的起始角為的起始角為90 p1=0, p2= -2, p3,4= -1j2Im(s)Re(s)0-2P1P2P3P4p3= -1j22021/2/643例例4根據(jù)根據(jù)規(guī)則七規(guī)則七、求出根軌跡與虛軸的交點(diǎn)、求出根軌跡與虛軸的交點(diǎn)閉環(huán)特征方程閉環(huán)特征方程: 01094234 Kssss465 K必對(duì)應(yīng)于虛根必對(duì)應(yīng)于虛根00001049105 . 64651213234ssKssKsK 構(gòu)造輔助方程構(gòu)造輔助方程:05 . 62 Ks5 . 25 . 62 Ks求出求出:58. 1js 465 K時(shí)，第一列元素都為正值時(shí)，第一列元素都為正值j1.5

40、8,K=65/4-j1.58,K=65/4Im(s)Re(s)0-2P1P2P3P44)1)(2()(20 sssKsG2021/2/644例例4 根據(jù)根據(jù)規(guī)則六規(guī)則六、求根軌跡的分離點(diǎn)、求根軌跡的分離點(diǎn)（重根點(diǎn)）（重根點(diǎn)） )1094(234ssssK dsdk0101812423 sss0)1084)(1(2 sssjss22. 11, 13,21 均是根軌跡的重根點(diǎn)均是根軌跡的重根點(diǎn),后者符合相角條件。后者符合相角條件。完整的根軌跡如圖所示。完整的根軌跡如圖所示。 4)1)(2()(20 sssKsGj1.58,K=65/4-j1.58,K=65/4Im(s)Re(s)0-2P1P2P3

41、P42,1,0180)12()()(011 kkpszsKniimii2021/2/645第五章第五章 頻率特性分析方法頻率特性分析方法控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)主要內(nèi)容主要內(nèi)容: 1、系統(tǒng)頻率特性的基本概念、系統(tǒng)頻率特性的基本概念 2 * 、頻率特性?xún)煞N圖示法頻率特性?xún)煞N圖示法（極坐標(biāo)圖（極坐標(biāo)圖, 對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖） 3 * 、奈魁斯特穩(wěn)定判據(jù)奈魁斯特穩(wěn)定判據(jù) 4 * 、穩(wěn)定裕度穩(wěn)定裕度 5、利用頻率特性分析和設(shè)計(jì)系統(tǒng)、利用頻率特性分析和設(shè)計(jì)系統(tǒng) * 為重點(diǎn)為重點(diǎn)2021/2/646一、系統(tǒng)頻率特性的基本概念一、系統(tǒng)頻率特性的基本概念控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)第五章第五章

42、頻率特性分析方法頻率特性分析方法1、線性定常系統(tǒng)對(duì)、線性定常系統(tǒng)對(duì)正弦正弦輸入信號(hào)的輸入信號(hào)的穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)與輸入函數(shù)響應(yīng)與輸入函數(shù) 之比稱(chēng)為頻率特性。之比稱(chēng)為頻率特性。 輸入輸入 )sin()(sin)( tBytAtx幅值比幅值比 ，幅頻特性幅頻特性。AB 相位差：相位差： ，相頻特性相頻特性。2、用、用j代替?zhèn)鬟f函數(shù)中的代替?zhèn)鬟f函數(shù)中的s ,便得到了系統(tǒng)的便得到了系統(tǒng)的頻率特性頻率特性G( j)。 模模 為系統(tǒng)的為系統(tǒng)的幅頻特性幅頻特性 ()， )( jGAB相角相角 為系統(tǒng)的為系統(tǒng)的相頻特性相頻特性 。 )( jG)( 3、最小相位系統(tǒng)與非最小相位系統(tǒng)、最小相位系統(tǒng)與非最小相位系統(tǒng) 最小

43、相位系統(tǒng)最小相位系統(tǒng):零極點(diǎn)都在零極點(diǎn)都在s左半平面或虛軸上左半平面或虛軸上; 非最小相位系統(tǒng)非最小相位系統(tǒng):右半平面存在零點(diǎn)或（和）極點(diǎn)右半平面存在零點(diǎn)或（和）極點(diǎn)2021/2/647控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)第五章第五章 頻率特性分析方法頻率特性分析方法二、二、 典型環(huán)節(jié)的極坐標(biāo)圖典型環(huán)節(jié)的極坐標(biāo)圖坐標(biāo)坐標(biāo):實(shí)部實(shí)部,虛部虛部畫(huà)法畫(huà)法: 求出頻率特性的實(shí)部和虛部求出頻率特性的實(shí)部和虛部,或模和相角或模和相角,求求=0,時(shí)的值時(shí)的值,增加中間點(diǎn)值（穿過(guò)實(shí)、虛軸增加中間點(diǎn)值（穿過(guò)實(shí)、虛軸點(diǎn)）。點(diǎn)）。三、三、 對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖兩張圖。兩張圖。 坐標(biāo)坐標(biāo):lg,但標(biāo)以但標(biāo)以數(shù)值。數(shù)值?？v

44、坐標(biāo)縱坐標(biāo):GHlg20幅頻：幅頻： （db），）， 相頻相頻:相角相角（度）。度）。幅頻幅頻: 求出轉(zhuǎn)折頻率求出轉(zhuǎn)折頻率,畫(huà)漸近線。畫(huà)漸近線。2021/2/648控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)第五章第五章 頻率特性分析方法頻率特性分析方法繪制一般系統(tǒng)的對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖的步驟繪制一般系統(tǒng)的對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖的步驟: (1) 把系統(tǒng)頻率特性改寫(xiě)成典型環(huán)節(jié)頻率特性的乘積。把系統(tǒng)頻率特性改寫(xiě)成典型環(huán)節(jié)頻率特性的乘積。(2) 先不考慮先不考慮K值。值。(3) 找出各典型環(huán)節(jié)頻率特性的轉(zhuǎn)折頻率。找出各典型環(huán)節(jié)頻率特性的轉(zhuǎn)折頻率。(4) 確定坐標(biāo)范圍確定坐標(biāo)范圍:縱坐標(biāo)縱坐標(biāo):根據(jù)典型環(huán)節(jié)的幅頻、相頻特性根據(jù)典型環(huán)節(jié)的幅頻、相頻特性( 低頻、高頻低頻、高頻) 確定。確定。 橫坐標(biāo)的分度范圍橫坐標(biāo)的分度范圍,根據(jù)轉(zhuǎn)折頻率確定。根據(jù)轉(zhuǎn)折頻率確定。2021/2/649繪制一般系統(tǒng)的對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖的步驟繪制一般系統(tǒng)的對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖的步驟: (5) 繪制各典型環(huán)節(jié)頻率特性的漸近線。繪制各典型環(huán)節(jié)頻率特性的漸近線。.lg20lg20lg2021 KKK三、三、 對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)控制原理復(fù)習(xí)總結(jié)第五章第五章