自动控制原理总复习资料(完美)

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1、第一章的概念1、典型的反馈控制系统基本组成框图：2、自动控制系统基本控制方式：(1)、反馈控制方式；(2)、开环控制方式；(3)、复合控制方式。3、基本要求的提法：可以归结为稳定性、准确性和快速性。第二章要求:1、掌握运用拉氏变换解微分方程的方法；2、牢固掌握传递函数的概念、定义和性质；3、明确传递函数与微分方程之间的关系；4、能熟练地进行结构图等效变换；5、明确结构图与信号流图之间的关系；6、熟练运用梅逊公式求系统的传递函数；例1某一个控制系统动态结构图如下，试分别求系统的传递函数:，。例2某一个控制系统动态结构图如下，试分别求系统的传递函数：。例3：将上

2、图汇总得到：Ui(s)Uo(s)Uo(s)U(s)I2(s)IC(s)-1-1-11/R11/C1s1/C2s1/R2例4、一个控制系统动态结构图如下，试求系统的传递函数。W1W2W3W5W4X(S)——X（S）例5如图RLC电路，试列写网络传递函数Uc(s)/Ur(s).RLCi(t)ur(t)uc(t)解:零初始条件下取拉氏变换：例6某一个控制系统的单位阶跃响应为：，试求系统的传递函数、微分方程和脉冲响应。解：传递函数：，微分方程：脉冲响应：例7一个控制系统的单位脉冲响应为，试求系统的传递函数、微分方程、单位阶跃响应。解：传递函数：，微分方程：单位阶跃响

3、应为：第三章本章要求：1、稳定性判断1）正确理解系统稳定性概念及稳定的充要条件。闭环系统特征方程的所有根均具有负实部；或者说，闭环传递函数的极点均分布在平面的左半部。2）熟练运用代数稳定判据判定系统稳定性，并进行分析计算。2、稳态误差计算1）正确理解系统稳态误差的概念及终值定理应用的限制条件。2）牢固掌握计算稳态误差的一般方法。3）牢固掌握静态误差系数法及其应用的限制条件。3、动态性能指标计算1）掌握一阶、二阶系统的数学模型和典型响应的特点。2）牢固掌握一阶、二阶系统特征参数及欠阻尼系统动态性能计算。3）掌握典型欠阻尼二阶系统特征参数、极点位置与动态性能的关

4、系。例3已知图中Tm=0.2，K=5，求系统单位阶跃响应指标。R(s)(-)C(s)解3：系统闭环传递函数为化为标准形式即有2zwn=1/Tm=5,wn2=K/Tm=25解得wn=5,ζ=0.5例5：设控制系统的开环传递函数系统为，试用劳斯判据判别系统的稳定性，并确定在复平面的右半平面上特征根的数目。解：特征方程：劳斯表控制系统不稳定，右半平面有两个特征根。例6：一个单位负反馈控制系统的开环传递函数为：G（S）=，要求系统闭环稳定。试确定K的范围(用劳斯判据)。解：特征方程：劳斯表系统稳定的K值范围（0，14）例6：系统的特征方程：解：列出劳斯表：因为劳斯表

5、中第一列元素无符号变化，说明该系统特征方程没有正实部根，所以：系统稳定。第四章根轨迹1、根轨迹方程2、根轨迹绘制的基本法则3、广义根轨迹（1）参数根轨迹（2）零度根轨迹例1:某单位反馈系统，（1）3条根轨迹的起点为(2)实轴根轨迹（0，-1）；（-2，-∞）（3）渐近线：3条。渐近线的夹角：渐近线与实轴的交点：（4）分离点：得：，（5）与虚轴的交点系统的特征方程：实部方程:虚部方程：解得：(舍去)临界稳定时的=6例2已知负反馈系统闭环特征方程，试绘制以为可变参数的根轨迹图；由根轨迹图确定系统临界稳定时的值；解特征方程得根轨迹方程为；（1）根轨迹的起点为（无开

6、环有限零点）；（2）根轨迹共有3支，连续且对称于实轴；（3）根轨迹的渐近线有，；（4）实轴上的根轨迹为；（5）分离点，其中分离角为，分离点满足下列方程；解方程得；（7）根轨迹与虚轴的交点：将代入特征方程，可得实部方程为；虚部方程为；由根轨迹图可得系统临界稳定时；由上述分析可得系统概略根轨迹如右图所示：例3已知负反馈系统闭环特征方程,试绘制以为可变参数的根轨迹图;由根轨迹图确定系统临界稳定时的值.解特征方程得根轨迹方程为；（1）3条根轨迹的起点为(2)渐近线：3条。渐近线的夹角：渐近线与实轴的交点：（3）分离点：即得（舍去）（4）与虚轴的交点系统的特征方程：s

7、(s+4)(s+6)+K*=0令代入，求得实部方程:虚部方程：解得：(舍去)临界稳定时的=240第五章本章要求：1、正确理解频率特性基本概念；2、掌握开环频率特性曲线的绘制；（1）开环幅相曲线的绘制方法1）确定开环幅相曲线的起点和终点;2）确定开环幅相曲线与实轴的交点或为穿越频率，开环幅相曲线曲线与实轴交点为3）开环幅相曲线的变化范围（象限和单调性）。（2）开环对数频率特性曲线1）开环传递函数典型环节分解；2）确定一阶环节、二阶环节的交接频率，将各交接频率标注在半对数坐标图的轴上；3）绘制低频段渐近特性线：低频特性的斜率取决于，还需确定该直线上的一点，可以采

8、用以下三种方法：方法一：在范围内，任选一点，计算:方