(完整word版)自動控制原理常用名詞解釋(word文檔良心出品)

1、詞匯 第一章 自動控制(Automatic Control) :是指在沒有人直接參與的條件下，利用控制裝置使被控對 象的某些物理量(或狀態(tài))自動地按照預(yù)定的規(guī)律去運行。 開環(huán)控制(open loop control ):開環(huán)控制是最簡單的一種控制方式。它的特點是，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。也就是說，控制作用 的傳遞路徑不是閉合的，故稱為開環(huán)。 閉環(huán)控制(closed loop control) :凡是將系統(tǒng)的輸岀量反送至輸入端，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 Feedback Control 系統(tǒng)。這種自成循環(huán)的控

2、制 作用，使信息的傳遞路徑形成了一個閉合的環(huán)路，故稱為閉環(huán)。 復(fù)合控制(compound control ):是開、閉環(huán)控制相結(jié)合的一種控制方式。 被控對象：指需要給以控制的機器、設(shè)備或生產(chǎn)過程。被控對象是控制系統(tǒng)的主體，例如火 箭、鍋爐、機器人、電冰箱等?？刂蒲b置則指對被控對象起控制作用的設(shè)備總體，有測量變換部 件、放大部件和執(zhí)行裝置。 被控量(controlled variable ):指被控對象中要求保持給定值、要按給定規(guī)律變化的物理量。 被控量又稱輸岀量、輸岀信號 。 給定值(set value ) :是作用于自動控制系統(tǒng)的輸入端并作為控制依據(jù)的物理量。給定值又 稱輸入信號、輸入指令、

3、參考輸入。 干擾(disturbance) :除給定值之外，凡能引起被控量變化的因素， 都是干擾。干擾又稱擾動 第二章 數(shù)學(xué)模型(mathematical model) :是描述系統(tǒng)內(nèi)部物理量(或變量)之間動態(tài)關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá) 式。 傳遞函數(shù)(transfer function) :線性定常系統(tǒng)在零初始條件下，輸岀量的拉氏變換與輸入量 的拉氏變換之比，稱為傳遞函數(shù)。 零點極點(z ero and pole) :分子多項式的零點(分子多項式的根)稱為傳遞函數(shù)的零點； 分 母多項式的零點(分母多項式的根)稱為傳遞函數(shù)的極點。 狀態(tài)空間表達(dá)式(state space model):由狀態(tài)方程與輸岀方程

4、組成， 狀態(tài)方程是各狀態(tài)變量的 一階導(dǎo)數(shù)與狀態(tài)、輸入之間的一階微分方程組。輸岀方程是系統(tǒng)輸岀與狀態(tài)、輸入之間的關(guān)系方 程。 結(jié)構(gòu)圖(block diagram) :將傳遞函數(shù)與第一章介紹的定性描述系統(tǒng)的方框圖結(jié)合起來，就產(chǎn) 生了一種描述系統(tǒng)動態(tài)性能及數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的方框圖，稱之為系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖。 信號流圖(signal flow diagram):是表示復(fù)雜控制系統(tǒng)中變量間相互關(guān)系的另一種圖解法，由 節(jié)點和支路組成。 梅遜公式(Masons gain formula) :利用梅遜增益公式，可以直接得到系統(tǒng)輸岀量與輸入變量 之間的傳遞函數(shù)。 第三章 時域(time domain): 一種數(shù)學(xué)域， 與

5、頻域相區(qū)別， 用時間 t 和時間響應(yīng)來描述系統(tǒng)。 一階系統(tǒng)(first order system) :控制系統(tǒng)的運動方程為一階微分方程，稱為一階系統(tǒng)。 二階系統(tǒng)(s econd order system) :控制系統(tǒng)的運動方程為二階微分方程，稱為二階系統(tǒng)。 單位階躍響應(yīng)(unit step response) :系統(tǒng)在零狀態(tài)條件下，在單位階躍信號作用下的響應(yīng)稱 單位階躍響應(yīng)。 阻尼比Z (damping ratio) :與二階系統(tǒng)的特征根在 S 平面上的位置密切相關(guān)，不同阻尼比 對應(yīng)系統(tǒng)不同的運動規(guī)律。 性能指標(biāo)(peformance index) :系統(tǒng)性能的定量度量。 上升時間(rise

6、time)t r :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(peak time)t p :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(response time) t s :響應(yīng)到達(dá)并保持在終值內(nèi)所需時間 超調(diào)量(percent overshoot) a % :響應(yīng)的最大偏離量 h(t p ) 與終值 h( )之差的百分 比。 穩(wěn)定性(stability) :穩(wěn)定性只由結(jié)構(gòu)、參數(shù)決定，與初始條件及外作用無關(guān)。系統(tǒng)工作在平 衡狀態(tài)，受到擾動偏離了平衡狀態(tài)，擾動消失之后，系統(tǒng)又恢復(fù)到平衡狀態(tài)

7、，稱系統(tǒng)是穩(wěn)定的。 穩(wěn)定是系統(tǒng)正常工作的先決條件。 勞斯判據(jù)(Routh stability criterion) :判斷系統(tǒng)的閉環(huán)穩(wěn)定性的一種代數(shù)判據(jù)。 穩(wěn)態(tài)誤差(steady state error):態(tài)誤差是指穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的希望值與實際值之差，它是衡量系統(tǒng) 最終控制精度的重要性能指標(biāo)。 狀態(tài)變量(state variables) :指描述系統(tǒng)的變量集合。 狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣(state transition matrix) :可完全描述系統(tǒng)零輸入響應(yīng)的矩陣指數(shù)函數(shù)。 第四章 根軌跡(root locus) :是指開環(huán)系統(tǒng)某個參數(shù)由 0 變化到閉環(huán)特征根在 s 平面上移動 的軌跡。 根軌跡方程(ma

8、gnitude and phase equations) :根軌跡所應(yīng)滿足的方程，稱根軌跡方程。由相 角方程和幅值方程組成。 參數(shù)根軌跡(parameter root locus):如果系統(tǒng)的可變參數(shù)不是增益 (根軌跡 K*或開環(huán)增益 K)而是系統(tǒng)的其它參數(shù)時，此時的根軌跡叫參數(shù)根軌跡。 零度根軌跡(0 o root locus) :在某些情況下，相角方程右邊相角的主值將不再是 180 o ， 而是 0o ，將這種根軌跡叫零度根軌跡。 第五章 頻域(frequency domain) : 一種數(shù)學(xué)域， 與時域相區(qū)別，用頻率和頻率響應(yīng)來描述系統(tǒng)。 頻率特性(frequency response

9、characteristics) :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)時的輸岀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。輸岀與輸入的幅值比隨頻率變化的函數(shù)稱為幅頻 mag ni tude-freque ncy 特性，輸岀與輸入的相位差隨頻率變化的函數(shù)稱為相頻 phase-freque ncy 特性。兩者合稱頻率特性。 幅相曲線(magnitude and phase diagram) :對于一個確定的頻率，必有一個幅頻特性的幅值和 一個幅頻特性的相角與之對應(yīng)， 幅值與相角在復(fù)平面上代表一個向量。 當(dāng)頻率3從零變化到無窮

10、 時，相應(yīng)向量的矢端就描繪岀一條曲線。這條曲線就是幅相頻率特性曲線，簡稱幅相曲線。 對數(shù)頻率特性曲線(Bode diagram):又稱為伯德圖(曲線)，其橫坐標(biāo)采用對數(shù)分度，對數(shù)幅頻 曲線的縱坐標(biāo)的單位是分貝，記作 dB，對數(shù)相頻曲線的縱坐標(biāo)單位是度。 最小相位(相角)系統(tǒng)(minimum phase system):零點、極點均在 s 平面的左半平面的系統(tǒng)。 奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)(Nyquist stability criterion) :簡稱奈氏判據(jù)，是根據(jù)開環(huán)頻率特性曲線 判斷閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的一種簡便方法。 穩(wěn)定裕度(stability margin):表征系統(tǒng)穩(wěn)定程度的指標(biāo)， 包括幅值裕度

11、 magnitude margin 和 相角裕度 phase margin g 。 校正(Compensation):改變或調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，使之能獲得滿意的性能。 超前網(wǎng)絡(luò)(Phase-lead network) :具有相角超前特性的網(wǎng)絡(luò)稱超前網(wǎng)絡(luò)。 遲后網(wǎng)絡(luò)(Phase-lag network) :具有相角遲后特性的網(wǎng)絡(luò)稱超前網(wǎng)絡(luò)。 串聯(lián)校正(Cascade compensation):將校正裝置接在測量點之后和放大器之前， 串接于系統(tǒng)前 向通道中，稱串聯(lián)校正。 第七章 非線性系統(tǒng)(non-linear system ):只要系統(tǒng)中包含一個或一個以上具有非線性靜特性的元件， 即稱為非線性系統(tǒng)。

12、 描述函數(shù)(describing function ) :非線性元件穩(wěn)態(tài)輸岀的基波分量與輸入正弦信號的復(fù)數(shù)比 定義為非線性環(huán)節(jié)的描述函數(shù)。 自激振蕩(Sustained oscillation) :非線性系統(tǒng)在沒有外界周期變化信號的作用下，系統(tǒng)中能 產(chǎn)生具有固定振幅和頻率的穩(wěn)定的周期運動，稱為自激振蕩。 相平面(phase plane):以狀態(tài)變量為橫坐標(biāo)，以其一階導(dǎo)數(shù)為縱坐標(biāo)組成的直角坐標(biāo)平面稱 為相平面。 第八章 離散控制系統(tǒng)(Discrete-Time Control System) :系統(tǒng)中有一處或多處為離散信號的系統(tǒng)稱離 散系統(tǒng)。 采樣與復(fù)現(xiàn)(sampling and reconstructing ) :把連續(xù)信號變換為脈沖序列的過程稱采樣過程； 將離散信號轉(zhuǎn)換復(fù)原成連續(xù)信號的過程稱信號復(fù)現(xiàn)過程。 零階保持器(zero-order holder ):零階保持器把采樣時刻