控制工程基礎(chǔ)應(yīng)掌握的重要知識(shí)點(diǎn)資料講解

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上控制工程基礎(chǔ)應(yīng)掌握的重要知識(shí)點(diǎn)專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)控制工程基礎(chǔ)應(yīng)掌握的重要知識(shí)點(diǎn)控制以測(cè)量反饋為基礎(chǔ)，控制的本質(zhì)是檢測(cè)偏差，糾正偏差。自動(dòng)控制系統(tǒng)的重要信號(hào)有輸入信號(hào)、輸出信號(hào)、反饋信號(hào)、偏差信號(hào)等。輸入信號(hào)又稱為輸入量、給定量、控制量等。自動(dòng)控制按有無(wú)反饋?zhàn)饔梅譃殚_(kāi)環(huán)控制與閉環(huán)控制。自動(dòng)控制系統(tǒng)按給定量的運(yùn)動(dòng)規(guī)律分為恒值調(diào)節(jié)系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)與隨動(dòng)控制系統(tǒng)。自動(dòng)控制系統(tǒng)按系統(tǒng)線性特性分為線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)。自動(dòng)控制系統(tǒng)按系統(tǒng)信號(hào)類(lèi)型分為連續(xù)控制系統(tǒng)與離散控制系統(tǒng)。對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求是穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性、快速性。求機(jī)械系統(tǒng)與電路的微分方程與傳遞函數(shù)拉普拉斯變換：拉普拉斯反

2、變換拉普拉斯變換解微分方程傳遞函數(shù)是在零初始條件下將微分方程作拉普拉斯變換，進(jìn)而運(yùn)算而來(lái),傳遞函數(shù)與微分方程是等價(jià)的, 傳遞函數(shù)適合線性定常系統(tǒng)。典型環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)：比例環(huán)節(jié)K 慣性環(huán)節(jié) 積分環(huán)節(jié) 微分環(huán)節(jié)一階微分環(huán)節(jié) 振蕩環(huán)節(jié) 二階微分環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)框圖的化簡(jiǎn)C(S)G(S)R(S)H(S)E(S)B(S)閉環(huán)傳遞函數(shù)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)誤差傳遞函數(shù)閉環(huán)傳遞函數(shù)是輸出信號(hào)與輸入信號(hào)間的傳遞函數(shù)。誤差傳遞函數(shù)又稱偏差傳遞函數(shù)，是偏差信號(hào)與輸入信號(hào)間的傳遞函數(shù)。系統(tǒng)輸出信號(hào)稱為響應(yīng)，時(shí)間響應(yīng)由瞬態(tài)響應(yīng)與穩(wěn)態(tài)響應(yīng)組成。系統(tǒng)的特征方程是令系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)分母等于零而得。特征方程的根就是系統(tǒng)的極點(diǎn)。一階慣性系統(tǒng)

3、的單位階躍響應(yīng)：特征方程為：特征方程的根（即極點(diǎn)）為：?jiǎn)挝浑A躍信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)指響應(yīng)c(t)進(jìn)入并永遠(yuǎn)保持在穩(wěn)態(tài)值c()的允許誤差范圍內(nèi)，允許誤差常取2%或5%調(diào)整時(shí)間二階振蕩系統(tǒng)：特征方程為：特征方程的根（即極點(diǎn)）為：?jiǎn)挝浑A躍響應(yīng)c(t)：二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)指標(biāo)：峰值時(shí)間最大超調(diào)量調(diào)整時(shí)間系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是系統(tǒng)特征方程的根（極點(diǎn)）全部具有負(fù)實(shí)部。勞斯穩(wěn)定判據(jù)，勞斯計(jì)算表穩(wěn)定的充要條件是勞斯計(jì)算表的第一列各項(xiàng)符號(hào)皆為正。第一列各項(xiàng)符號(hào)改變的次數(shù)就是正實(shí)部根（不穩(wěn)定根）的個(gè)數(shù)。誤差（偏差）E(S)的求法，穩(wěn)態(tài)誤差系統(tǒng)按開(kāi)環(huán)（即系統(tǒng)內(nèi)部）積分環(huán)節(jié) 的個(gè)數(shù)=0，1，2分別稱為0型、型、型系統(tǒng)。

4、穩(wěn)態(tài)誤差ess表（P73表3-1）對(duì)數(shù)頻率特性圖（Bode 圖）包括對(duì)數(shù)幅頻圖與相頻圖。比例環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)、微分環(huán)節(jié)、一階微分環(huán)節(jié)、振蕩環(huán)節(jié)、二階微分環(huán)節(jié)的Bode圖（ 、 ）頻率特性相頻 ：高階系統(tǒng)Bode 圖的繪制最小相位系統(tǒng)指開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)的零點(diǎn)和極點(diǎn)不處在復(fù)平面右半部的系統(tǒng)，即開(kāi)環(huán)（系統(tǒng)內(nèi)部）由 、 、 、 、 和 構(gòu)成的閉環(huán)系統(tǒng)。對(duì)于最小相位系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定的充要條件是：開(kāi)環(huán)Bode圖穿越頻率cgc:L()穿越0dB線時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率；g:()穿越-180°線時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率。對(duì)于最小相位系統(tǒng)，開(kāi)環(huán)Bode圖上c處，()應(yīng)在-180°線上方，閉環(huán)才穩(wěn)定。相位裕度L()()0dB-180°0°cg自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)常取對(duì)于最小相位系統(tǒng)，開(kāi)環(huán)Bode圖上g處，L()應(yīng)在0dB線下方，閉環(huán)才穩(wěn)定。幅值裕度20lgkgL()()0dB-180°0°cg20lgkg