廣東工業(yè)大學(xué)2021年《機械工程控制基礎(chǔ)》期末復(fù)習(xí)重點總結(jié)

機械工程控制基礎(chǔ)輸入量:給定量稱為輸入量。輸出量:被控量稱為輸出量。反饋:就是指將輸出量全部或部分返回到輸入端，并與輸入量比較。偏差:比較的結(jié)果稱為偏差。的輸出產(chǎn)生不利影響。系統(tǒng)：相互作用的各部分組成的具有一定功能的整體。度控制系統(tǒng)。件（即輸入或激勵、干擾）由其內(nèi)部的固有特性（即由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)所決定的特性）力學(xué)問題。會分析簡單系統(tǒng)的工作原理。0?（t=∫??∫(??)???????????,記為=??[∫(??)]F(s)為?(t)的Laplaces=σ+jω為復(fù)數(shù)。0常用的拉氏變換表拉氏變換的主要定理（特別是線性定理、微分定理）（1）比例定理（很重要，系統(tǒng)微分方程進行拉氏變換常用）13.線性系統(tǒng)：系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型都是線性關(guān)系。線性定常系統(tǒng)：用線性常微分方程描述的系統(tǒng)。疊加原理：系統(tǒng)在幾個外加作用下所產(chǎn)生的響應(yīng)，等于各個外加作用單獨作用的響應(yīng)之和。疊加原理有兩重含義：均勻性（齊次性）勻性（齊次性）總響應(yīng)，等于各個輸入單獨作用時分別產(chǎn)生的響應(yīng)之和，且輸入增大若干倍對輸入信號的響應(yīng)的微分和積分。線性時變系統(tǒng)：描述系統(tǒng)的線性微分方程的系數(shù)為時間的函數(shù)。要數(shù)學(xué)模型形式。了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其參數(shù)與系統(tǒng)性能之間的內(nèi)在關(guān)系。的拉氏變換比輸入的拉氏變換。典型環(huán)節(jié)的基本性質(zhì)及主要參數(shù)（比）的含義：系。K—比例系數(shù)，等于輸出量與輸入量之比?，F(xiàn)?！鳌⒎汁h(huán)節(jié)的時間常數(shù)在物理系統(tǒng)中微分環(huán)節(jié)不獨立存在，而是和其它環(huán)節(jié)一起出現(xiàn)。T—積分環(huán)節(jié)的時間常數(shù)。而導(dǎo)致輸出帶有振蕩的性質(zhì)，運動方程為：T——振蕩環(huán)節(jié)的時間常數(shù)ξ——阻尼比，對于振蕩環(huán)節(jié)K——比例系數(shù)ωn稱為無阻尼固有頻率。會識別系統(tǒng)傳遞函數(shù)的方框圖中各元件間的相互關(guān)系及其功能以及信號在系統(tǒng)中的傳遞、變換過程。表示。（1)明確系統(tǒng)的輸入和輸出。對于多輸入多輸出（2）若系統(tǒng)傳遞函數(shù)方框圖內(nèi)無交叉回路，則根據(jù)環(huán)節(jié)串聯(lián)，并聯(lián)和反饋連接的等效運算法則從里到外（3）若系統(tǒng)傳遞函數(shù)方框圖內(nèi)有交叉回路，則根據(jù)相加點、分支點等移動規(guī)則消除交叉回路，然后按每（2）之間不能相互移動。時間響應(yīng)：時間響應(yīng)指的是在控制系統(tǒng)的輸入作用下，被控制量（出）隨時間的變化情況。態(tài)到穩(wěn)定狀態(tài)的過渡過程穩(wěn)態(tài)響應(yīng)：穩(wěn)態(tài)響應(yīng)是指在t→∞y（t。系統(tǒng)的響應(yīng)取決于傳遞函數(shù)、初始條件和輸入信號。典型輸入信號（單位階躍、單位脈沖、正弦）的數(shù)學(xué)表達式及圖形表達單位階躍信號單位脈沖信號單位正弦信號數(shù)——反映平穩(wěn)性10％90%,0100％的時間都稱為上升時間。對于欠阻尼的振蕩環(huán)節(jié)，常采取0～100％的上升時間。對于過阻尼情況通常采取10％～90％的上升時間。峰值時間:把響應(yīng)曲線達到第一個峰值所需要的時間定義為峰值時間。最大超調(diào)量:最大超調(diào)量是響應(yīng)曲線上超出穩(wěn)態(tài)值的最大偏離量，對于衰減振蕩曲線，最大超調(diào)量發(fā)生在第一個峰值處。調(diào)整時間:在響應(yīng)曲線的穩(wěn)態(tài)值附近取穩(wěn)態(tài)值的±5%或±2%作為誤差帶（=0.05△=0.02，響應(yīng)曲線達到并不超出誤差帶范圍，所需要的最小時間稱為調(diào)整時間。0≤t≤ts

x（t）x0（∞）的次數(shù)的一半定義為振蕩次數(shù)。用三階或三階以上的微分方程描述的系統(tǒng)叫做高階系統(tǒng)。為二階振蕩系統(tǒng)來處理，這樣就大大簡化了系統(tǒng)的分析和綜合工作。機械控制系統(tǒng)性能要求——穩(wěn)定、快速、準(zhǔn)確（簡稱穩(wěn)、準(zhǔn)、快。應(yīng)給出。中積分環(huán)節(jié)(但受到系統(tǒng)穩(wěn)定性的制約)時間響應(yīng)的瞬態(tài)分量反映了系統(tǒng)的動態(tài)性能（快速性及平穩(wěn)性值的反映了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。系統(tǒng)頻率響應(yīng)：頻率響應(yīng)是指系統(tǒng)對正弦輸入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。系統(tǒng)的動態(tài)特性。系統(tǒng)的頻率特性為輸出和輸入的傅立葉（傅氏）變換之比。44.φ=∠G（jω）式中：G(jw)G（s）中令s=jω得，G（jω）稱為系統(tǒng)的頻率特性，|G（jω）|和∠G（jω）分別表示頻率特性的幅值和相位角。當(dāng)ω0，|G（jω）|和∠G（jω）為系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性，總稱為頻率特性。地研究參數(shù)變化對系統(tǒng)性能的影響，而且可方便地研究系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并可直接在頻域中對系統(tǒng)進行校正和綜合，以改善性能。分貝:對數(shù)幅拼圖中的縱坐標(biāo)采用均勻分度，坐標(biāo)值取G（jω）L（ω）=20lg|G（jω）|，dB。最小相位系統(tǒng)：若系統(tǒng)傳遞函數(shù)G（s）s左半平面內(nèi)，則該系統(tǒng)稱為最小相為系統(tǒng)閉環(huán)頻率特性：閉環(huán)傳遞函數(shù)F（s）為：△ （5-35，則ω）稱作閉環(huán)頻率特性。（）（2）可采用漸近線近似的作圖方法繪制對數(shù)幅頻圖，簡單方便，尤其是在控制系統(tǒng)設(shè)計、校正及系統(tǒng)辨識等方便，優(yōu)點更3）如前所述對數(shù)分度有效地擴展了頻率范圍，尤其是低頻段的擴展，對工程系統(tǒng)設(shè)計具有重要意義。（1）當(dāng)ω=0（2）當(dāng)ω=∞n>m，（3）G（s）G（jω）的相位將不隨ω單調(diào)減，乃奎斯特圖會產(chǎn)生“變形”或“彎曲G（jω）各環(huán)節(jié)的時間常數(shù)有關(guān)。頻域性能指標(biāo)：諧振峰值：當(dāng)ω=0M（0）=1，M（ω）Mr峰值。M（0）≠1，Mr=Mmax（ω）/M（0值，若取分貝值，則：20lgMr=20lgMmax（ωr）-20lgM（0）諧振頻率：在諧振峰值處的頻率ωr3dB即：20lgM（ωb）=20lgM（0）-3=20lgM（0）/√20ωb控制系統(tǒng)穩(wěn)定性：控制系統(tǒng)在實際運行過程中，總會受到外部和內(nèi)部的擾并隨時間的推移而發(fā)散。充要條件s（1）（2）特征方程的各項系數(shù)的符號相同。圖與單位圓的交點連一直線，該直線與負實軸的夾角就是相位裕量γ。Kg。系統(tǒng)相對穩(wěn)定性的相位裕量和幅值裕量在