最新自动控制原理知识点归纳教学讲义PPT.ppt

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1、自动控制原理知识点归纳课程考核标准考核内容分数百分比平时成绩作业、课堂表现1010%实验1010%考勤1010%期末考试7070%期末考试为闭卷，有四种题型：填空20%、选择20%、简答题30%、计算题30%2目录第一章自动控制系统的基本控制形式（2种）、基本组成（4部分）、基本信号（5种）考察方式：填空题、综合题性能指标（稳、准、快）考察方式：填空题、综合题第二章线性系统数学模型的形式——微分方程、传递函数、结构图考察方式：填空题传递函数的定义考察方式：填空题典型环节的传递函数考察方式：填空题RC、

2、RLC电路的传递函数考察方式：综合题结构图串联、并联、反馈的等效变换考察方式：综合题3自动控制系统基本控制形式（2种）开环控制：制装置与被控对象之间只有顺向作用而没有反向联系的控制过程。闭环控制：需要控制的是输出量，测量的是输出量，比较给出输出量对输入量的偏差，系统根据偏差进行控制，只要输出量偏离输入量，系统就自动纠偏。由于闭环系统是根据负反馈原理按偏差进行控制的，因此又叫反馈控制或偏差控制。7开环控制和闭环控制的优缺点比较在开环系统中，系统的输出只受输入的控制，控制精度和抑制干扰的特性都相对比较差，

3、但是由于没有反馈的作用，开环控制系统反应较快。闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的，利用输出量同期望值的偏差，对系统进行控制，可获得比较好的控制性能，但是闭环控制系统由于反馈作用，一般有个调节过程，动态响应相对较慢，如果参数设计不合理，可能使系统不稳定而出现振荡。通常大多数重要的自动控制系统都采用闭环控制方式。8自动控制系统的组成（4个）被控对象：指被控制的设备或过程，如智能车、传热过程等；测量元件：测量智能系统中需要控制的物理量，如果这个物理量是非电量，一般需要转化为电量；执行元件：直接作用于被控

4、对象，使被控量发生变化达到预期的控制目的，如电动机、半导体开关等；控制器：指结构或参数便于调整的元件，用于改善系统性能。9闭环负反馈控制系统方框图（重点）给定值被控变量干扰控制器测量变送器执行器被控对象+偏差实测值－闭环负反馈控制系统方框图10自动控制系统中传递的信号（5种）给定值：智能系统预期输出的物理量；被控变量：智能系统中被控制的物理量，它与给定信号之间保持一定的函数关系；实测值：由测量元件将输出端获得的信号反向送回输入端的信号，也称为反馈信号；偏差：给定值和反馈信号之差；干扰：所有妨碍控制器对

5、被控变量按要求进行控制的信号。111.4自动控制系统的性能指标对控制系统的性能评价，多以动态过程的特性来衡量，工程上对自动控制系统性能的基本要求可以归结为稳（稳定性和平稳性）、准（准确性）和快（快速性）。12设第一个波振幅为y1、第三个波振幅为y3设定值为阶跃信号的响应曲线yry1y3Cy(∞)TpTSTt1）衰减比n和衰减率ψ衰减比在4:1到10:1之间时，过渡过程的衰减程度合适，过渡过程较短。13最大动态偏差A表示系统瞬间偏离给定值的最大程度；超调量σ是第一个波振幅与最终稳态值y(∞)之比。设定值

6、为阶跃信号的响应曲线yry1y3Cy(∞)TpTSTtA2）最大动态偏差A和超调量σA=ymax-r14过渡过程结束后，被控参数的稳态值y(∞)与设定值之间的残余偏差叫做余差，也称静差。是衡量控制系统稳态准确性的指标。C=y(∞)-r设定值为阶跃信号的响应曲线yry1y3Cy(∞)TpTSTt3）余差C15Ts是指从过渡过程开始到过渡过程结束所需的时间。当被控参数与稳态值间的偏差进入稳态值的±5%（或±2%）范围内，就认为过渡过程结束。设定值为阶跃信号的响应曲线yy1y3y(∞)TpTSTt4）调节时

7、间Tsry(∞)105%y(∞)95%y(∞)16稳定性衰减比n=4:1~10:1最佳准确性余差C小好最大偏差A小好快速性过渡时间Ts短好各品质指标之间既有联系、又有矛盾。例如，过分减小最大偏差，会使过渡时间变长。因此，应根据具体工艺情况分清主次，对生产过程有决定性意义的主要品质指标应优先予以保证。控制系统的单项品质指标小结17第二章线性系统数学模型的形式——微分方程、传递函数、结构图考察方式：填空题传递函数的定义考察方式：填空题典型环节的传递函数考察方式：填空题RC、RLC电路的传递函数考察方式：综

8、合题结构图串联、并联、反馈的等效变换考察方式：综合题18192.1.1线性系统微分方程的建立方法分析系统和各元件的工作原理，找出各物理量之间的关系，确定系统和各元件的输入量和输出量。从输入端开始，按照信号的传递顺序，根据各元件在工作过程中所遵循的物理或化学定律列出微分方程。对已建立的原始方程进行数学处理，忽略次要因素，简化原始方程。消去中间变量，得到输出量与输入量关系的微分方程。标准化微分方程，惯例把与输入量有关各项写在方程右边,把输出量有关各项写在方程