自控復(fù)習(xí)重點(diǎn)已看

1、自控復(fù)習(xí)重點(diǎn)(一)第一章緒論一基本術(shù)語.自動控制定義在沒有人直接參與的情況下，利用控制裝置(簡稱控制器)，使被控對象(或生產(chǎn)過程等)的某一物理量(被控量，如溫度、壓力、流量)準(zhǔn)確地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。.自動控制系統(tǒng)是指為實(shí)現(xiàn)自動控制目的，由相互制約的各部分按一定規(guī)律組成的具有特定功能的整體。二、自動控制系統(tǒng)的分類：.按控制方式和策略分：(1)開環(huán)控制(2)閉環(huán)控制(3)復(fù)合控制.按輸入信號分類：(1)定值控制系統(tǒng)(2)伺服系統(tǒng)(隨動系統(tǒng))(3)程序控制系統(tǒng).根據(jù)控制系統(tǒng)元件的特性分類，控制系統(tǒng)可分為：(1)線性控制系統(tǒng)(2)非線性控制系統(tǒng).根據(jù)控制信號的形式分類，控制系統(tǒng)可分為(1)連續(xù)控制系

2、統(tǒng)(2)離散控制系統(tǒng).按控制對象的范疇分：(1)運(yùn)動控制系統(tǒng)(2)過程控制系統(tǒng).按系統(tǒng)參數(shù)是否隨時間變化分：(1)時變系統(tǒng)(2)定常系統(tǒng)第二章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型復(fù)習(xí)指南與要點(diǎn)解析要求：根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖的等效變換和簡化求傳遞函數(shù)、控制系統(tǒng)3種模型，即時域模型-微分方程；復(fù)域模型一一傳遞函數(shù)；頻域模型一一頻率特性。其中重點(diǎn)為傳遞函數(shù)在傳遞函數(shù)中，需要理解傳遞函數(shù)定義（線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是在零初始條件下，系統(tǒng)輸出量的拉氏變換式與輸入量的拉氏 變換式之比）和性質(zhì)。零初始條件下：如要求傳遞函數(shù)需拉氏變換，這句話必須的。傳遞函數(shù)形式：一M式零極點(diǎn)式傳遞函數(shù)c/。 _ C(s)_ bmSm +

3、bm。sm j+b1s+ bo _ M (s)G(S) nnj一R(s)ans +ans1 +a1s+a0D(s)m心 C(s)bm (sZi)(sZ2)(sZm)Ln(z-z)G(s) 一一一 k nR(s)an (spi)(s P2)(s-Pn)凡(z Pj)Z1,，m為傳遞函數(shù)分子多項式方程的 m個根，稱為傳遞函數(shù)的 零點(diǎn)； pi,pn為分母多項式方程的n個根，稱為傳遞函數(shù)的 極點(diǎn)。結(jié)構(gòu)圖的等效變換和簡化-實(shí)際上，也就是消去中間變量求取系統(tǒng)總傳遞函數(shù)的過程。.等效原則：變換前后變量關(guān)系保持等效，簡化的前后要保持一致（P45）.結(jié)構(gòu)圖基本連接方式只有串聯(lián)、并聯(lián)和反饋連接三種。如果結(jié)構(gòu)圖彼此

4、交叉，看不出3種基本連接方式，就應(yīng)用移出引出點(diǎn)或比較點(diǎn)先解套，再畫簡。其中：基于方塊圖的運(yùn)算規(guī)則方跳并聯(lián)取消反謫昨方境申覆 5 ,餐 G1 川再結(jié)構(gòu)圖的等效變換:引出點(diǎn)相對方框 前移，在移動支路中乘以G(s)。引出點(diǎn)相對方框 后移，在移動支路中乘以 1/G(s)。相加點(diǎn)相對方框 前移，在移動支路中乘以 1/G(s)。相加點(diǎn)相對方框后移，在移動支路中乘以 G(s)。引出點(diǎn)與相加點(diǎn)之間不等相互移動例1：利用結(jié)構(gòu)圖化簡規(guī)則,解法1： 1) G3(s)前面的引出點(diǎn)后移到 G3(s)的后面(注：這句話可不寫，但是必須繪制出下面的結(jié)構(gòu)圖，表示你如何把結(jié)構(gòu)圖解套的)R(s)G(SG(9G(S_*7* 1 6

5、(s)G3(SH2(S (SGH2)消除反饋連接3)消除反饋連接4)得出傳遞函數(shù)C(s)=G(s)G2(s)G3(s)R(s) l Gi(s)G2(s)Hi(s) G2(s)G3(s)H2(s) Gi(s)G2(s)G3(s)第三章 線性系統(tǒng)的時域分析要求：1)會分析系統(tǒng)的時域響應(yīng) c(t),包括動態(tài)性能指標(biāo)；2)會用勞斯判據(jù)判定系統(tǒng)穩(wěn)定性并求使得系統(tǒng)穩(wěn)定的參數(shù)條件;3)會根據(jù)給出的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，求出系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差。、時域分析方法和思路：已知系統(tǒng)輸入r(t)和系統(tǒng)模型(s),求時域響應(yīng)c(t)喇 J1一階系統(tǒng)的時間響應(yīng) L-輸入單位脈沖函數(shù)：r(t)= 8 (t)單位階躍函數(shù)r(t)=1(t)單位

6、速度函數(shù)r(t)=tess = lime(t) = 0階系統(tǒng)有差跟蹤斜坡輸入信號e(t)=T穩(wěn)定性由穩(wěn)定的充要條件判定：系統(tǒng)穩(wěn)定快速性由時間常數(shù)T決定，ts=(34)Tdd2dd2r脈沖(t) =r階躍(t) = -2 r斜坡(t) ；c脈沖(t) =c階躍(t) =2 c斜坡(t)dtdtdtdt二階系統(tǒng)的時間響應(yīng)阻尼系 數(shù)比w輸出c(t) =1 -e-nt cos- .dt-欠阻尼(0七1)s1,2 - - n j ：, n V1s1,2 二 一過阻尼（1七）無阻尼（七=o）狀態(tài)S1,2 =jWn_c(t) = 1 - cosw nt (t - 0)臨界阻尼(. =1)s1,2 - - -

7、 nc(t)1 七床七噂=1三，1 nt) t_0tp -二-二-二- d - n- d - n 1 - 2產(chǎn)a%J(tp) 加00% -e-75X100%-c(二)4.3.ts =f,、。6，或ts =k,&=0.05 n- n0.6歲時My“斜率=1/ T開2T薛刎的等球青*4T 5T二階系統(tǒng)的阻尼比士決定了其振蕩特性:無振海,%過渡過程單調(diào)上升，無振蕩，過渡過程時間長xo （ ） = 1 ,無穩(wěn)態(tài)誤差。己一定時，con越大，瞬態(tài)響應(yīng)分量衰減越迅速，即系統(tǒng)能夠更快達(dá)到穩(wěn)態(tài)值,六、X利用勞斯判據(jù)判定系統(tǒng)穩(wěn)定性 并求使得系統(tǒng)穩(wěn)定的參數(shù)條件。勞斯判據(jù)步驟如下:1)列出系統(tǒng)特征方程：a0Sn ,

8、a1sn, a2snN -，anS , an = 0 a0 0檢查各項系數(shù)是否大于 0,若是，進(jìn)行第二步。(3-55可見，ai 0 (i =0,1,2,，n),是滿足系統(tǒng)穩(wěn)定的必要條件。2)按系統(tǒng)的特征方程式列寫勞斯表nsa。a? ada6n 1saia3a5aysn_2bib2b3b4n 3sCiC2C3s2did2d3iseie20sfi表中,aia2 -aa3a1a4 -aa5bi 二,b2 二，b3aiai_ aa6 - a0a7aibia3 -aib2Ci 二,C2bi“as -aib3bia7 -aib,C3 二bibifieid2 -d。七、穩(wěn)態(tài)誤差以及減小或者消除穩(wěn)態(tài)誤差1.穩(wěn)

9、態(tài)誤差定義：4 =lim e(t) =lim LE(s) =lim L*e(s)R(s) t ：t -t -i _其中，反差傳遞函數(shù)，ess = lime(t) =limsE(s) =limsR(s)t := s s R 1 G(s)H(s)3.系統(tǒng)型別,定義為開環(huán)傳遞函數(shù)在 s平面的積分環(huán)節(jié)個數(shù)。mK gs+i)G(s)H(s) ，n -msp(Tjs + i)其中，K:系統(tǒng)的開環(huán)增益(放大倍數(shù))丫為型別。輸入單位階躍函數(shù)r(t)=1(t)單位速度函數(shù)r(t)=t2單位加速度函數(shù)r(t)_L2誤差 系數(shù)位置誤差系數(shù)KKp W(0)H(0) Jim , s二可速度誤差系數(shù) kkv =sG(0)H(0) 二!雪.加速度誤差系數(shù) 2kka =s2G(0)H (0) =limk.而急態(tài) 誤差1ess 一1 +kp1Qs kv1 ess = ka0 型(丫=0)1ess 一1 +kooOO1 型(丫=1)ess =01ess = 一 kOO2 型(丫=2)ess =0ess =01ess =一 k例5:如圖_J k C早 |s(s+2)|求系統(tǒng)當(dāng)k=10,輸入為r(t)=1.5t.時的穩(wěn)態(tài)誤差。