中科大-自動控制原理復習重點

復習第一章自動限制的一般概念自動限制的含義自動限制有哪些基本原理自動限制系統(tǒng)的基本要求1.1自動限制系統(tǒng)的一般概念所謂自動限制，就是指在沒有人干脆參與的狀況下，力圖使受控對象依據(jù)預定規(guī)律運行的過程。完成這一過程的全部元件與裝置組成的整體就稱為自動限制系統(tǒng)。閉環(huán)限制的電機調(diào)速系統(tǒng)閉環(huán)限制的電機調(diào)速系統(tǒng)方塊圖反饋反饋及反饋限制系統(tǒng)反饋的含義將輸出回送到輸入端并與輸入進行比較的過程反饋的實質(zhì)利用偏差去限制偏差，使系統(tǒng)朝著削減偏差的方向運動閉環(huán)限制從信號的流始終看，系統(tǒng)形成了一個閉環(huán)是自動限制限制系統(tǒng)最基本和應用最廣泛的限制方式1.2開環(huán)限制和閉環(huán)限制自動限制的基本方式：

開環(huán)限制閉環(huán)限制復合限制一、開環(huán)限制特點：單向傳遞，輸出不會對輸入反施任何影響按給定值限制按擾動限制順饋限制二、閉環(huán)限制特點：１對反饋環(huán)內(nèi)前向通道上的擾動有調(diào)整作用２系統(tǒng)精度取決于給定精度與反饋檢測精度３精度高，系統(tǒng)困難三、閉環(huán)限制系統(tǒng)的基本組成給定、比較、放大、執(zhí)行、測量、校正元件1.4限制系統(tǒng)性能的基本要求和本課程的主要任務限制系統(tǒng)性能的基本要求穩(wěn)快準上升時間tr從原始狀態(tài)起先，第一次達到單位階躍響應的時間峰值時間tp：響應第一次超過其終值達到第一次峰值所需的時間。過渡過程時間ts系統(tǒng)達到給定△區(qū)所需的時間超調(diào)量

1+△1-△

ts

tp

tr

上升時間Tr、峰值時間tp用來評價系統(tǒng)響應的速度，即快速性用來評價系統(tǒng)的阻尼程度過度時間Ts用來評價系統(tǒng)的響應速度和阻尼程度的綜合指標穩(wěn)態(tài)誤差來表示系統(tǒng)的精確性第一章習題例1.請寫出開環(huán)系統(tǒng)、閉環(huán)系統(tǒng)的概念，舉例說明，并比較其優(yōu)缺點。開環(huán)限制：系統(tǒng)的輸出量沒有與其參考輸入相比較，即系統(tǒng)的輸出量與輸入量間不存在反饋，這種限制方式叫開環(huán)限制。優(yōu)點：簡潔、穩(wěn)定、牢靠；缺點：限制精度較低。開環(huán)限制的原理框圖閉環(huán)限制：系統(tǒng)的被控量反饋到它的輸入端，并與參考輸入端相比較，這種限制叫閉環(huán)限制。存在反饋通道優(yōu)點：系統(tǒng)能夠自動地消退或者減弱干擾信號對被限制量的影響，具有良好的抗干擾實力，限制精度高；開環(huán)限制的原理框圖開環(huán)限制系統(tǒng)和閉環(huán)限制系統(tǒng)舉例開環(huán)限制系統(tǒng)和閉環(huán)限制系統(tǒng)舉例其次章線性系統(tǒng)的數(shù)學模型多項式形式零極點形式典型環(huán)節(jié)形式一、傳遞函數(shù)的零點和極點二、典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)1.放大環(huán)節(jié)2.積分環(huán)節(jié)3.志向微分環(huán)節(jié)4.慣性環(huán)節(jié)5.一階微分環(huán)節(jié)6.二階振蕩環(huán)節(jié)7.二階微分環(huán)節(jié)三、限制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖與信號流圖一、結(jié)構(gòu)圖的基本組成四種基本單元：信號線：信號線是帶有箭頭的直線，箭頭表示信號的流向。引出點：信號在傳遞過程中被引出或測量，這個點就叫引出點。比較點：信號在此進行加減的點叫比較點（綜合點）。方框：方框表示對信號進行的數(shù)學變換，即寫入系統(tǒng)的傳遞函數(shù)四、結(jié)構(gòu)圖的等效變換等效原則：等效前后各變量關(guān)系保持不變1.串聯(lián)方框的簡化2.并聯(lián)方框簡化3.反饋方框的簡化正號對應負反饋，負號對應正反饋-五、閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)-開環(huán)傳遞函數(shù)：閉環(huán)傳遞函數(shù)：誤差傳遞函數(shù)特征式--幾種典型環(huán)節(jié)的簡化例2-1：求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)C(S)/R(S),C(S)/N(S)第三章線性系統(tǒng)的時域分析時域、根軌跡、頻域分析法時域特點：直觀，精確，能供應時間響應的全部信息重點：二階系統(tǒng)的時域響應系統(tǒng)穩(wěn)定性分析穩(wěn)態(tài)誤差的分析與計算例3-1例3-23.勞斯穩(wěn)定判據(jù)穩(wěn)定的必要條件穩(wěn)定的充要條件：勞斯判據(jù)勞斯表3.5線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析勞斯穩(wěn)定判據(jù)：線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充分且必要條件是系統(tǒng)特征方程的全部系數(shù)都是正數(shù)；勞斯表中第一列中全部項都具有正號。第一列系數(shù)符號變更的次數(shù)，等于特征方程中，實部為正數(shù)的根的個數(shù)。第四章根軌跡法第一節(jié)根軌跡的基本概念[根軌跡定義]：開環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)的某一個參數(shù)變更時，閉環(huán)系統(tǒng)特征方程的根在復平面上變更的軌跡。根軌跡方程K*:

根軌跡增益相角條件模值條件其次節(jié)根軌跡繪制的基本法則2、根軌跡的對稱性：一般物理系統(tǒng)特征方程的系數(shù)是實數(shù)，其根必為實根或共軛復根。即位于復平面的實軸上或?qū)ΨQ于實軸。3、根軌跡的分支數(shù)：

n階特征方程有n個根。當從0到無窮大變化時，n個根在復平面內(nèi)連續(xù)變化組成n支根軌跡。即根軌跡的分支數(shù)等于系統(tǒng)階數(shù)。1、根軌跡的連續(xù)性：閉環(huán)系統(tǒng)特征方程的某些系數(shù)是增益的函數(shù)。當從0到無窮變化時，這些系數(shù)是連續(xù)變化的。故特征方程的根是連續(xù)變化的，即根軌跡曲線是連續(xù)曲線。4、根軌跡的起點和終點：

根軌跡起始于開環(huán)極點，終止于開環(huán)零點5.根軌跡的漸近線：6、實軸上的根軌跡：

實軸上具有根軌跡的區(qū)間是：其右方開環(huán)系統(tǒng)的零點數(shù)和極點數(shù)的總和為奇數(shù)。實軸上的根軌跡法則7根軌跡的會合點和分別點：法則8根軌跡的出射角和入射角：法則9根軌跡和虛軸的交點：法則10