线性系统时域分析

《线性系统时域分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第一章机电控制的一般概念（2学时）1.1重点与难点LL1基木概念1.机电控制系统得组成包括被控对象、检测装置、控制装置、执行装置等部分。2.负反馈原理将系统信号引回输入端，与输入信号相比较，利用所得的偏差信号进行控制，使偏并减小或消除。3.基本控制方式开环、闭环、复合4.控制系统分类5.对控制系统的基本要求稳一基本要求；快一动态要求；超调小，调节时间短；准一稳态要求；稳态误差要小。1.1.2基本要求（1）正确理解和掌握负反馈控制原理；（2）能确定控制系统的被控对象、被控量和给定量；掌握根据工作原理绘制系统方框图的方法。2.例题第二章控制系统的数学模型（2学时）2.1重点与难点2

2、丄1基本概念1.传递函数（1）定义：在零初始条件下，系统输出的拉氏变换与输入拉氏变换之比。（2）性质：（a）传函是复变量s的有理真分式函数；（b）传函只与系统自身结构参数有关，与系统输入、输出形式无关；（c）传函与系统微分方程有联系，两者可互相转化；（d）传函是系统单位脉冲响应的拉氏变换；（e）传函与s平面上一定的零极点图相对应。（3）局限性：传函只适用于描述线性定常单输入、单输出系统。2.环节典型环节：比例环节、微分环节、积分环节、惯性环节、振荡环节。3.结构图（1）组成：信号线，环节方框，引出点，比较点。（2）特点：2.1.2基本要求（1）了解建立系统微分方程的一•般方法；

3、（2）掌握拉氏变换解微分方程的方法；（3）牢固掌握传函的概念、定义和性质；（4）明确传函与微分方程之间的关系；（5）掌握从不同途径求传函的方法：2.例题第三章线性系统时域分析(6学时)3.1重点与难点3.1.1基本概念稳定性(1)定义：系统受扰动偏离了平衡状态，在扰动消除后系统能够恢复到原来的平衡状态，称之为系统稳定。(2)系统稳定充要条件：系统特征根全部具有负实部。(3)代数稳定判据：劳思判据(4)系统稳定只与系统自身结构参数有关，而与初始条件、外作用大小无关；稳定性只取决于系统特征根，而与零点无关。误差及稳态误差(1)两种定义及相互关系：从系统输入端定义(偏差)——具有实际

4、物理意义；从系统输出端定义(误差)——只有数学意义。(2)稳态误差：是系统得误差响应达到稳态时的值，是对系统稳态控制精度的度量,是系统的稳态指标。(1)计算稳态误差的方法：1)—般方法(a)判定系统稳定性；(b)按误差定义求出系统误差传递函数(c)利用终值定理计算。(2)稳态误差不仅与系统自身结构参数有关，而冃与外作用信号的大小、形式、作用点有关。（5）系统的位置误差、速度误差和加速度误差分别是在位置信号（阶跃）、速度信号（斜坡）和加速度信号作用下，系统响应达到稳态实输出与输入Z间的谋差,指两者和对意义上的误并。系统动态性能计算（1）一阶系统特征参数（时间常数）与动态性能指标之

5、间的关系；（2）复极点位置表示方法及其关系；（3）欠阻尼系统特征参数与动态指标Z间的关系；3.1.2基本要求1.稳定性判断止确理解系统稳定性概念及充要条件；熟练运用代数判据判断系统稳定性。1.稳态误差计算止确理解稳态误并概念；了解终值定理及应用限定条件；牢同学握计算稳态误差的一般方法；2.动态性能计算牢固掌握一•阶、二阶系统的数学模型和典型响应特点；能熟练确定一阶系统、二阶系统特征参数，牢固掌握一阶、二阶系统动态性能计算方法；学握欠阻尼二阶系统特征参数、极点位置与动态性能间的相互关系。第四章线性系统的根轨迹法(4学时)4.1重点与难点4.1.1基本概念1.根轨迹根轨迹是指当开环

6、系统某一参数从零到无穷变化时，闭环特征根相应在s平面上变化的轨迹。2.根轨迹增益与开环增益Z间关系m比口(£』+1)Z=1n-vvng$+i)G(s)H(s)=n-vJJ(F)k=lim$"G($)H($)=5->03.根轨迹方程l+G($)H($)=0辐角条件和幅值条件:

7、G(QH(Q

8、=1,Z[G(s、)H($)]二(2k+1)龙1.绘制根轨迹的基木法则4.1.2基本要求(1)止确理解根轨迹的概念;(1)掌握根轨迹绘制法则，并能熟练绘制;(2)能根据根轨迹定性分析系统指标随参数变化的趋势。第五章频率响应分析法(6学时)5.1重点与难点5.1.1基本概念1.频率特性的定义2.

9、频率特性的儿何表示3.典型环节的频率特性及最小相位系统1.稳定裕量当开环系统稳定式，系统相对稳定性由下述两个指标度量:(1)幅值裕量(2)相位裕量2.对数频率稳定性判据5.1.2难点1.截止频率的计算2•幅值裕量的计算5.13基本要求(1)运用频率特性分析系统稳态响应；(2)相位裕量、幅值裕量的计算；(3)用实验数据确定传函，由bode图得到系统的传函。第六章系统的校正方法（6学时）6.1重点与难点6.1.1基本概念1.系统的校正2.校正方式3•常用校正网络及其特性1.频率校正方法1.1.2