《自動控制原理》-名詞解釋

1.控制概念（1）開環(huán)控制：開環(huán)控制是最簡單的一種控制方式。它的特點(diǎn)是，按照控制信息傳遞的路徑，控制量與被控制量之間只有前向通路而沒有反饋通路。閉環(huán)控制：凡是將系統(tǒng)的輸出量反送至輸入端，對系統(tǒng)的控制作用產(chǎn)生直接的影響，都稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)或反饋控制系統(tǒng)。復(fù)合控制：是開、閉環(huán)控制相結(jié)合的一種控制方式。反饋：指將系統(tǒng)的輸出返回到輸入端并以某種方式改變輸入，進(jìn)而影響系統(tǒng)功能的過程，即將輸出量通過恰當(dāng)?shù)臋z測裝置返回到輸入端并與輸入量進(jìn)行比較的過程。（3）傳遞函數(shù)：（4）被控對象：指需要給以控制的機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過程。執(zhí)行機(jī)構(gòu)：一種能提供直線或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的驅(qū)動裝置，它利用某種驅(qū)動能源并在某種控制信號作用下工作。線性化：a條件：連續(xù)且各階導(dǎo)數(shù)存在b方法：工作點(diǎn)附近泰勒級數(shù)展開。時域指標(biāo)（1）上升時間tr：響應(yīng)從終值10%上升到終值90%所需時間；對有振蕩系統(tǒng)亦可定義為響應(yīng)從零第一次上升到終值所需時間。上升時間是響應(yīng)速度的度量。峰值時間tp：響應(yīng)超過其終值到達(dá)第一個峰值所需時間。調(diào)節(jié)時間ts：響應(yīng)到達(dá)并保持在終值內(nèi)所需時間。（2）超調(diào)量σ%：響應(yīng)的最大偏離量h(tp)與終值h(∞)之差的百分比。振蕩次數(shù)：是在階躍信號作用下，系統(tǒng)在達(dá)到指定deta范圍下，系統(tǒng)所震蕩的總次數(shù)。動態(tài)降落：系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時，突然加一個擾動量N，在過度過程中引起輸出量的最大降落值Cmax稱為動態(tài)降落?；謴?fù)時間：系統(tǒng)從波動回復(fù)到穩(wěn)態(tài)時候所需要的時間。（4）穩(wěn)態(tài)誤差：對單位負(fù)反饋系統(tǒng)，當(dāng)時間t趨于無窮大時，系統(tǒng)對輸入信號響應(yīng)的實(shí)際值與期望值（即輸入量）之差的極限值，稱為穩(wěn)態(tài)誤差，它反映系統(tǒng)復(fù)現(xiàn)輸入信號的（穩(wěn)態(tài)）精度。3.頻域特性（1）頻率特性：對于線性系統(tǒng)來說，當(dāng)輸入信號為正弦信號時，穩(wěn)態(tài)時的輸出信號是一個與輸入信號同頻率的正弦信號，不同的只是其幅值與相位，且幅值與相位隨輸入信號的頻率不同而不同。輸出與輸入的幅值比隨頻率變化的函數(shù)稱為幅頻特性，輸出與輸入的相位差隨頻率變化的函數(shù)稱為相頻特性。兩者合稱頻率特性。幅頻特性：放大電路的電壓放大倍數(shù)與頻率的關(guān)系稱為幅頻特性,輸出信號與輸入信號的相位差與頻率之間的關(guān)系稱為相頻特性。兩者統(tǒng)稱頻率特性。相頻特性：輸入信號與輸出信號的相角差稱為相頻特性（2）幅相頻率特性：由復(fù)平面上的矢量形成的，適量長度為幅頻值，矢量與實(shí)軸正方向的夾角為相頻值。又稱奈奎斯特圖。（3）對數(shù)頻率特性：有對數(shù)幅頻特性曲線和對數(shù)相頻特性曲線兩部分構(gòu)成。又稱伯德圖。（4）最小相位系統(tǒng)：開環(huán)傳遞函數(shù)全部由最小相位環(huán)節(jié)構(gòu)成的系統(tǒng)。如果系統(tǒng)的開環(huán)傳函在s平面右半部沒有極點(diǎn)和零點(diǎn)稱為最小相位傳遞函數(shù)。具有最小相位傳遞函數(shù)的系統(tǒng)。（5）非最小相位系統(tǒng)：開環(huán)傳遞函數(shù)含有非最小相位環(huán)節(jié)的系統(tǒng)。在右半s平面上有極點(diǎn)和零點(diǎn)的傳遞函數(shù)稱為非最小相位傳遞函數(shù)；具有非最小相位傳遞函數(shù)的系統(tǒng)。含有延遲環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)也稱為非最小相位傳遞函數(shù)。穩(wěn)定性概念（1）奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)：F(jw)=1+G(jw)H(jw)的原點(diǎn)即為G(jw)H(jw)的（-1，j0）點(diǎn)。弱開環(huán)傳遞函數(shù)有p個不穩(wěn)定的幾點(diǎn)，則閉環(huán)系統(tǒng)的充要條件是，當(dāng)w由0到無窮時，系統(tǒng)開環(huán)幅相特性曲線G(jw)H(jw)逆時針方向繞（-1，j0）點(diǎn)的周數(shù)N=p/2，即轉(zhuǎn)過p*180°，否則閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。（2）對數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù)：在L(w)>0區(qū)段內(nèi)，G(jw)H(jw)的角對-180°線的正負(fù)穿越次數(shù)之差為p/2，則系統(tǒng)穩(wěn)定。（3）系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性：一個穩(wěn)定系統(tǒng)的參數(shù)變化對其穩(wěn)定性能產(chǎn)生影響，如果當(dāng)參數(shù)變化較大時，還能保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性，就認(rèn)為該系統(tǒng)的穩(wěn)定程度高，這就是相對穩(wěn)定性。（4）相位裕量：G(jw)H(jw)曲線上，模值為1處對應(yīng)的矢量與負(fù)實(shí)軸之間的夾角。穿越頻率：|G(jw)H(jw)|=1時的頻率wc稱為穿越頻率。（剪切頻率，截止頻率）（5）幅值裕量：開環(huán)頻率特性的相角等于-180°時，對應(yīng)頻率wg處，開環(huán)頻率特性的幅值|G(jwg)H(jwg)|的倒數(shù)校正相關(guān)（1）系統(tǒng)的校正：通過引入附加裝置使控制系統(tǒng)的性能得到改善的方法。（2）串聯(lián)校正：將校正裝置接在測量點(diǎn)之后和放大器之前，串接于系統(tǒng)前向通道中，稱串聯(lián)校正。反饋校正：校正裝置與系統(tǒng)不可變部分或不可變部分中的一部分按反饋方式連接稱為反饋校正。前饋校正：測取進(jìn)入過程的干擾，并按其信號產(chǎn)生合適的控制作用去改變操縱變量，使手控變量維持在設(shè)定值上。（3）串聯(lián)超前校正：利用超前相角補(bǔ)償系統(tǒng)的滯后相角改善系統(tǒng)的動態(tài)性能，如增加相位裕度，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,增加系統(tǒng)的快速性。串聯(lián)滯后校正：利用滯后校正的這一低通濾波所造成的高頻衰減特性，可以降低系統(tǒng)的截止頻率，提高系統(tǒng)的相位裕度。（4）PID控制：PID控制器（比例-