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时间:2020-03-07
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1、自动控制原理复习大纲1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、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
2、换考察方式:综合题3目录第三章线性系统稳定性分析的三种方法——特征方程的特征根在s左半平面,劳斯判据、奈奎斯特判据考察方式:填空题特征方程考察方式:选择、综合题劳斯判据考察方式:综合题,难度同例3.9性能指标计算(超调量和调节时间)考察方式:综合题,难度同例3.8和3.104目录第四章P90:相角条件是确定s平面上根轨迹的充分必要条件,就是说,绘制根轨迹时,可用相角条件确定根轨迹上的点,用模值条件确定根轨迹上该点对应的K*值。考察方式:选择题第五章5.2典型环节的伯德图。考察方式:填空、选择题5.5稳定裕度。考察方式:选择题5.6用闭环频率特性分析系统的性能。考察方
3、式:选择题第六章6.2基本控制规律。考察方式:填空、选择题串联超前、滞后、滞后-超前校正、复合校正。考察方式:选择题5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6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
4、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,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
5、电量,一般需要转化为电量;执行元件:直接作用于被控对象,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:所有妨碍控制器对被控变量按要求进
6、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。设定值为阶跃信号的响应曲线yry1y3Cy(∞)TpTSTtA2)最大动态偏差A和超调量
7、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
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