各章內(nèi)容和要求課件

各章內(nèi)容和要求第1章內(nèi)容自動控制系統(tǒng)的構(gòu)成反饋控制順饋控制控制系統(tǒng)分類典型測試信號各章內(nèi)容和要求第1章內(nèi)容自動控制系統(tǒng)的構(gòu)成1基本要求對常見控制系統(tǒng)（簡單機(jī)械系統(tǒng)、電路系統(tǒng)、電機(jī)控制系統(tǒng)、液位系統(tǒng)）能畫出結(jié)構(gòu)框圖。能區(qū)分系統(tǒng)中的參考輸入和擾動輸入。能分析反饋控制系統(tǒng)、復(fù)合控制系統(tǒng)（含前饋）的控制原理，指出哪些反饋控制，哪些是前饋控制。能根據(jù)系統(tǒng)控制原理，正確標(biāo)出系統(tǒng)（特別是電路部分）的連接極性（正、負(fù)）。基本要求對常見控制系統(tǒng)（簡單機(jī)械系統(tǒng)、電路系統(tǒng)、電機(jī)控制系統(tǒng)2某恒速控制系統(tǒng)原理如圖所示。試回答下列問題：（1）簡述系統(tǒng)的工作原理，指明哪部分是按偏差進(jìn)行的反饋控制，哪部分是按擾動進(jìn)行的順饋控制。（2）標(biāo)出a,b之間、c,d之間、以及e,f之間電位差的正負(fù)極性。

某恒速控制系統(tǒng)原理如圖所示。試回答下列問題：3第2章內(nèi)容和要求運(yùn)動方程簡單機(jī)械系統(tǒng)、電路系統(tǒng)、電機(jī)控制系統(tǒng)、液位系統(tǒng)傳遞函數(shù)典型環(huán)節(jié)系統(tǒng)連接框圖化簡信號流圖和梅森公式物理系統(tǒng)的運(yùn)動方程和（或）傳遞函數(shù)和框圖利用框圖求傳遞函數(shù)第2章內(nèi)容和要求運(yùn)動方程物理系統(tǒng)的運(yùn)動方程利用框圖求傳遞函4頻率特性定義和含義圖示方法：Nyquist圖和Bode圖典型環(huán)節(jié)的頻率特性圖采樣系統(tǒng)采樣和保持（零階保持器）差分方程和脈沖傳遞函數(shù)根據(jù)折線對數(shù)頻率特性求傳遞函數(shù)根據(jù)框圖求脈沖傳遞函數(shù)或輸出的z變換計算采樣系統(tǒng)的開環(huán)或閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)（在需要的情況下，z變換公式試卷會給出）頻率特性根據(jù)折線對數(shù)頻率特性根據(jù)框圖求脈沖傳遞函數(shù)計算采樣系5在如圖所示的裝置中，設(shè)小車的位移

為輸入量，車上可以動物體的位移為輸出量，求傳遞函數(shù)。（輪子的滑動摩擦忽略不計）

在如圖所示的裝置中，設(shè)小車的位移為輸入量，6各章內(nèi)容和要求課件7第4章內(nèi)容和要求穩(wěn)定性的概念輸入-輸出（模型）穩(wěn)定性的條件連續(xù)時間系統(tǒng)離散時間系統(tǒng)第4章內(nèi)容和要求穩(wěn)定性的概念8基本要求熟練掌握勞斯判據(jù)穩(wěn)定與臨界穩(wěn)定及其判別根據(jù)穩(wěn)定性或相對穩(wěn)定性要求確定參數(shù)范圍求采樣系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程并判斷其穩(wěn)定性代數(shù)判據(jù)勞斯-霍爾維茨判據(jù)保證穩(wěn)定性的參數(shù)范圍相對穩(wěn)定性離散時間系統(tǒng)穩(wěn)定性判別雙線性變換朱利判據(jù)基本要求熟練掌握勞斯判據(jù)代數(shù)判據(jù)9根軌跡根軌跡的概念幅角條件和幅值條件根軌跡作圖規(guī)則基本要求給出開環(huán)傳遞函數(shù)會作根軌跡圖并做必要的計算能利用根軌跡判斷閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析增加零、極點(diǎn)后根軌跡的變化（以及相應(yīng)的穩(wěn)定性、瞬態(tài)性能的變化）根軌跡基本要求給出開環(huán)傳遞函數(shù)會作根軌跡圖并做必要的計算10奈奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)奈奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)的應(yīng)用（以Nyquist圖為主）穩(wěn)定裕度的概念及其計算基本要求給出開環(huán)傳遞函數(shù)會作Nyquist圖并會求與實(shí)軸的交點(diǎn)能利用Nyquist圖判斷閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性，右半平面極點(diǎn)數(shù)（有開環(huán)積分環(huán)節(jié)，時延系統(tǒng)）根據(jù)穩(wěn)定性要求確定參數(shù)（開環(huán)增益）范圍會計算幅值穩(wěn)定裕度和相角穩(wěn)定裕度奈奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)基本要求給出開環(huán)傳遞函數(shù)會作Nyquist11第5章范圍瞬態(tài)性能（快速性、平穩(wěn)性）性能指標(biāo)的定義典型二階系統(tǒng)的性能指標(biāo)及其與參數(shù)（或極點(diǎn)位置）的關(guān)系高階系統(tǒng)的零極點(diǎn)對消、主導(dǎo)極點(diǎn)基本要求已知二階系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)或閉環(huán)傳遞函數(shù)，會計算瞬態(tài)性能（若需要，計算公式試卷會給出）已知瞬態(tài)性能指標(biāo)，能計算二階系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)或確定主導(dǎo)極點(diǎn)位置第5章范圍瞬態(tài)性能（快速性、平穩(wěn)性）基本要求已知二階系統(tǒng)開12穩(wěn)態(tài)性能穩(wěn)態(tài)誤差的概念用終值定理計算穩(wěn)態(tài)誤差的方法各型系統(tǒng)對典型測試信號的穩(wěn)態(tài)誤差靜態(tài)誤差系數(shù)參考輸入引起的穩(wěn)態(tài)誤差和擾動輸入引起的穩(wěn)態(tài)誤差基本要求穩(wěn)態(tài)誤差和靜態(tài)誤差系數(shù)的計算穩(wěn)態(tài)性能基本要求穩(wěn)態(tài)誤差和靜態(tài)誤差系數(shù)的計算13第6章內(nèi)容和要求校正方式串聯(lián)校正局部反饋前饋性能指標(biāo)頻域指標(biāo)時域指標(biāo)了解幾種不同的校正方式主要頻域指標(biāo)與時域指標(biāo)間的定性關(guān)系第6章內(nèi)容和要求校正方式了解幾種不同的校正方式主要頻域指標(biāo)14根軌跡校正頻域校正從根軌跡和頻率特性兩方面理解超前、滯后、滯后-超前校正的作用基本要求根軌跡校正從根軌跡和頻率特性兩方面理解超前、滯后、滯后-超前15PID控制局部反饋校正知道P，I，PI，PD，PID控制的含義及其對系統(tǒng)瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能的影響從根軌跡和頻率特性兩方面理解局部反饋校正的作用基本要求PID控制知道P，I，PI，PD，PID控制的含義及其對系統(tǒng)16關(guān)于考試閉卷，2小時可帶計算器題型選擇題（20%）填空題（20%）簡述體（30%）計算題（30%）關(guān)于考試閉卷，2小時171．系統(tǒng)帶寬減小，則響應(yīng)速度（A）變快（B）變慢（C）不變（D）不能確定例如：選擇題答案：（B）1．系統(tǒng)帶寬減小，則響應(yīng)速度例如：選擇題答案：（B）18答案：(d)2.系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為，

則系統(tǒng)在輸入信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差為：

(a)0.1；(b)10；(c)0.05；(d)0答案：(d)2.系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為，19例如：填空題系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為，則系統(tǒng)頻率特性在低頻段（）漸近線的斜率為

。答案：－20dB/dec。

例如：填空題系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為20（a）不穩(wěn)定，Z=2;(b)穩(wěn)定（c）不穩(wěn)定，Z=2；(d)不穩(wěn)定，Z=2.例如：簡述題開環(huán)系統(tǒng)的奈奎斯特曲線分別如圖所示，試判斷各種情況下閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，若系統(tǒng)不穩(wěn)定，指出閉環(huán)系統(tǒng)在右半s平面上的極點(diǎn)個數(shù)。（a）不穩(wěn)定，Z=2;(b)穩(wěn)定（c）不穩(wěn)定，Z=2；211.某負(fù)反饋系統(tǒng)如下圖，圖中的單位階躍響應(yīng)為。求系統(tǒng)的超調(diào)量和調(diào)節(jié)時間。

例如：計算題1.某負(fù)反饋系統(tǒng)如下圖，圖中的單位階躍響應(yīng)例如：22開環(huán)傳遞函數(shù)閉環(huán)傳遞函數(shù)開環(huán)傳遞函數(shù)閉環(huán)傳遞函數(shù)232．如圖為一簡單的電壓調(diào)節(jié)器，在發(fā)電機(jī)的輸出端用一個電位器給出反饋電壓kVo,這里k是一個常數(shù)（k

<<1）。該電位器的電阻足夠大，以致可假設(shè)它吸收的電流可以忽略。放大器的增益Ka=20伏/伏，發(fā)電機(jī)的增益為50伏/安培（勵磁電流），參考電壓Vr=50伏。2．如圖為一簡單的電壓調(diào)節(jié)器，在發(fā)電機(jī)的輸出端用一個電位器給24（1）畫出當(dāng)發(fā)電機(jī)共給一個負(fù)載電流時的系統(tǒng)方框圖，并寫出每個方框的傳遞函數(shù)。（2）當(dāng)開關(guān)S閉合，已知發(fā)電機(jī)空載端電壓為25