[工学]自动控制理论复习提纲

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1、复习自动控制理论基本要求：了解自动控制系统的基本原理、分类和特点掌握自动控制系统的组成和各部分的作用掌握反馈控制系统的基本要求根据工作原理图，确定控制系统的被控对象、控制量和被控制量，正确画出系统的方框图第1章自动控制概论10/6/20212第1章自动控制概论控制理论的发展历程自动控制与自动控制系统的基本概念自动控制基本控制方式控制系统的类型控制系统的组成对控制系统的基本要求(开环、闭环、复合)(随动和定值)(测量、比较、放大、执行、校正)(稳定性、准确性、快速性)知识要点：(经典、现代、智能)10/6/20213基本要求：了解建立系统微分方

2、程的一般方法掌握运用拉氏变换解微分方程的方法牢固掌握传递函数的概念、定义和性质明确传递函数与微分方程的关系能熟练地进行结构图等效变换明确结构图与信号流图间的关系第2章控制系统的数学模型10/6/20214知识要点：建立系统的数学模型就是用数学的形式和方法表示和描述系统中各变量间的关系。1、微分方程建立微分方程的步骤：(1)确定输入和输出量；(2)从输入端开始，按照信号的传递顺序，根据各变量所遵循的物理定理写出各微分方程组；(3)消去中间变量，整理出输入、输出及其导数的方程；(4)标准化。第2章控制系统的数学模型10/6/202152、传递函数

3、定义：在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比称为传递函数。(适应于线性定常单输入、单输出系统)掌握传递函数的求法：(1)对系统的微分方程取拉氏变换(或直接替换)；(2)简化系统的动态方框图；(3)利用信号流图和梅逊公式；(4)对于电气网络，还可采用运算阻抗的方法。传递函数的表示形式：有理分式、零极点表示。第2章控制系统的数学模型10/6/202163、动态方框图的建立与化简绘制方块图方法：根据系统各环节的动态微分方程式(组成系统的动态微分方程组)，及其拉氏变换。方框图的化简要遵循等效原则，即对任一环节变换时，变换前后该环节

4、的输入量、输出量及其相互关系应保持不变。化简方块图的关键是解除交叉结构，即移动分支点或相加点，使被简化的环节中不存在与外部直接相连的分支点和相加点。方块图的化简：第2章控制系统的数学模型10/6/20217(1)串联环节的合并(2)并联环节的合并(3)反馈回路的简化(4)相加点和分支点的移动（前移、后移）(5)其他的等价变换（等效为单位反馈、负号的移动）变换规则：第2章控制系统的数学模型10/6/20218相加点的后移相加点的前移相临的信号相加点位置可以互换，或者是进行合并；第2章控制系统的数学模型10/6/20219分支点的后移分支点的前移

5、同一信号的分支点位置可以互换相加点和分支点在一般情况下，不进行互换。第2章控制系统的数学模型10/6/202110基本要求：正确理解时域响应的性能指标、稳定性、系统的型别和静态误差系数等概念牢固掌握一阶系统的数学模型和典型时域响应的特点牢固掌握二阶系统的数学模型，并能熟练计算欠阻尼时域性能指标特征第3章控制系统的时域分析正确理解线性定常系统稳定的条件，熟练的应用劳斯判据判定系统的稳定性正确理解和重视稳态误差的定义并能熟练掌握稳态误差的计算方法，明确终值定理的使用条件10/6/202111知识要点：1、时域分析：是指控制系统在一定的输入下，根据

6、输出量的时域表达式，来分析系统的稳定性、瞬态(动态)和稳态性能。2、在阶跃信号的作用下的输出，称作阶跃响应。一般都用它来分析一阶和二阶系统的性能。3、线性定常系统的重要特性：系统对输入信号导数的响应，等于系统对该输入信号响应的导数。或者系统对输入信号积分的响应等于系统对该输入信号响应的积分。第3章控制系统的时域分析典型传递函数:4、一阶系统的时域分析10/6/2021125、二阶系统的时域分析典型传递函数二阶系统特征方程当0

7、r峰值时间tp超调量%调节时间ts第3章控制系统的时域分析10/6/2021146、线性系统稳定的充要条件(1)闭环系统特征方程的所有根都具有负实部或(2)闭环传递函数的极点全部具有负实部或(3)闭环传递函数的极点全部在s平面的左半平面7、劳斯稳定判据系统闭环稳定的充分必要条件：(1)特征方程各项系数均大于零，即ai>0，且特征方程式不缺项；(2)劳斯阵列中第一列所有项全部为正。列写劳斯阵列时，要注意特殊情况。第3章控制系统的时域分析10/6/2021158、稳态误差的计算(1)静态误差系数法：根据系统的型别v，求静态误差系数。利用参考输入

8、作用下ess(∞)与系统型别、静态误差系数间的关系确定ess(∞)。计算系统稳态误差的共同前提条件是：系统必须稳定。第3章控制系统的时域分析位置误差速度误差加速度误