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1、ProblemsforReview思考题1.Describethedifferenceofmoderncontrolsystemandclassicalcontrolsystem.简述现代控制理论和经典控制理论的区别.答：经典控制理论是以传递函数为基础的一种控制理论，控制系统的分析与设计是建立在某种近似的和试探的基础上，控制对象一般是单输入单输出、线性定常系统；对多输入多输出系统、时变系统、非线性系统等则无能为力。主要的分析方法有频率特性分析法、根轨迹分析法、描述函数法、相平面法、波波夫法等。控制策略仅限于反馈控制、PID控制等。这种
2、控制不能实现最优控制。现代控制理论是建立在状态空间上的一种分析方法，它的数学模型主要是状态方程，控制系统的分析与设计是精确的。控制对象可以是单输入单输出控制系统也可以是多输入多输出控制系统，可以是线性定常控制系统也可以是非线性时变控制系统，可以是连续控制系统也可以是离散和数字控制系统。主要的控制策略有极点配置、状态反馈、输出反馈等。现代控制可以得到最优控制。Answer：Classicalcontroltheoryisbasedonthetransferfunctionofakindofcontroltheory,theanalysi
3、sanddesignofthecontrolsystemisestablishedonthebasisofsomeapproximateandprobing,controlobjectisusuallysingleinputsingleoutput,alineartime-invariantsystem;Thereisnothingtodowithmulti-inputmulti-outputsystems,time-varyingsystems,nonlinearsystems,etc.Themainanalyticalmethod
4、sincludefrequencycharacteristicanalysis,rootpathanalysis,descriptionfunctionmethod,phaseplanemethodandpopovmethod.ControlstrategyislimitedtofeedbackcontrolandPIDcontrol.Thiscontrolcannotachieveoptimalcontrol.Themoderncontroltheoryisananalyticalmethodbasedonthestatespace
5、.Itsmathematicalmodelismainlythestateequation,andtheanalysisanddesignofthecontrolsystemareaccurate.Controlobjectcanbeasingleinputsingleoutputcontrolsystemcanalsobemultipleinputmultipleoutputcontrolsystem,canbealineartime-invariantcontrolsystemcanalsobeanonlineartime-var
6、yingcontrolsystem,canbeacontinuouscontrolsystemalsocanbediscreteanddigitalcontrolsystem.Themaincontrolstrategyhaspoleconfiguration,statefeedback,outputfeedback,etc.Moderncontrolcanbeoptimallycontrolled.2.Statetheanalysisanddesignmethodsbyclassicalcontroltheory,andtheide
7、asofeachmethod.简述用经典控制理论方法分析与设计控制系统的三种主要方法,并说明每一种方法的主要思想。答：利用经典控制理论方法分析与设计系统的步骤为：1：建立数学模型2：写出传递函数3：用时域分析和频域分析的方法来判断系统的稳定性等。以及对其进行系统的校正和反馈。主要方法为时域法、频域响应法、根轨迹法。根轨迹法的主要思想为：通过使开环传函数等于-1的s值必须满足系统的特征方程来控制开环零点和极点的变化，使系统的响应满足系统的性能指标。-35-频域响应法的主要思想为：通过计算相位裕量、增益裕量、谐振峰值、增益交界频率、谐振频
8、率、带宽和静态误差常数来描述瞬态响应特性，首先调整开环增益，以满足稳态精度的要求；然后画出开环系统的幅值曲线和相角曲线。如果相位裕量和增益裕量提出的性能指标不能满足，则改变开环传递函数的适当的校正装置便可以确定下来。最后
