【精品】机电控制基础复习提纲.doc

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1、1绪论（1）控制系统的组成被控对象控制系统］'控制装置测量元件比较元件放大元件执行机构校正装置<给定元件（2）由系统工作原理图绘制方框图'方块，元件->:信号（物理量）及传递方向工作原理图:方块（框）图，徉：■比较点引出点负号的意义（正反馈的后果）给定元件扰动量放大元件执行机构rr=m】严耳放大器刖电机卡齿轮减速器持绳轮时拿占"＞「illL」」、测速电机lL校正元件n[1:测量电桥召也==■====■』」测量元件(3)对控制系统的要求(4)控制系统的分类(5)负反馈原理将系统的输岀信号引回输入端，与输入信号相比较，利用所得的偏差信号进行

2、控制，达到减小偏差、消除偏差的日的。2数学模型时域二微分方禾呈v复域二传递函数频域：频率特性例1.试建立所示各系统的微分方程。英中外力F(r),位移班f)为输入量；位移y(f)为输出量；k(弹•性系数)，f邙11尼系数)和加(质量)均为常'数。kfm////////必)(a)解(a)以平衡状态为基点，对质块加进行受力分析(不再考虑重力影响)，如图1(a)所示。根据牛顿定理可写出整理得d2y(t)

3、fJy(Qdrmdtdt(1)对B点有(2)联立式(1)、(2)可得:dt/伙]+&)心+&dt"x-xj/(xt-y)IIAfB

4、2.1拉氏

5、变换的几个重要定理(1)线性性质：L[af.(t)+bf2(t)]=aF.(s)+bF2(s)(2)微分定理:L[fz(t)]=s・F(s)-f(0)例2：求l[cos6x]解：VCOS69t=—L[sinZ69t]=—T=-T—7CDCDS^+少S~+Q⑶积分定理：L[jf(t)dt]=--F(s)+-f(-,)(O)ss零初始条件下有：L[jf(t)dt]=i.F(s)例3：求L[t]二？解：vt=jl(t)dt/.L[t]=L[jl(t)dt]=sss例4：求L—t2解：v—=jtdt（4）位移定理>1411t2•1——•1s2s

6、2t=0实位移定理：L［f（t-^）］=eF(s)0t<0例5：f(t)=Jl00解：f(t)=l(t)-l(t-l).・.F(s)=----e"s=l(l-e-s)虚位移定理：Ly=-(l-e-sseat-f(t)]=F(s-a)(证略)解：Leal=L[l(t)ea,]=—s-a（5）终值定理（极限确实存在时）limf(t)=f(oo)=lims•F(s)tT8S-»0例九尸心*训求心）解：f(oo)=lims-―=—stos(s+a)(s+b丿ab例8:F(s)==2-求f⑴二?+4s+3解:F(s)=s+

7、2(s+l)(s+3)s+1s+3-1+2_1-1+3_2=lim(s+I)ST-ls+2(s+l)(s+3)C2=lim(s+3)s+2二丄2ST—3(s+l)(s+3)-3+12.,F(s)=>+JZls+1s+3例9：Fg仝寸（”J）爲+J厂為+寸冷解1：c,=lim(s+1-j)sij(s+l・j)(s+l+j)5=lim(s+l+j)ST-l・js+3(S+l・j)(s+l+j)f⑴青宀号宀=*「[(2+j)"-(2-j)e」pjtp-jt(・・・^^2j=sint,ejt-jt——=cost)=一el[2cost+4sin

8、t]j=e1(cost+2sint)2j==1(S+1F+1(s+l)2+l(s+l)2+l(s+1)2+1虚位移定理.•-f(t)=cost.e"1+2sint.e1解2：—..s+3s+1+2s+1(s+1)2+12F(s)===F2(s+1)2+12(s+1)2+12(s+1)2+12f(t)=e'.cost+2e'.sint(复位移定理)例10F(s)=s(s+1)2(s+3)解：叶命+沽+亍為-1+2・s—1s(s+1)2(s+3)(-1)(-1+3)2ST-1dsZ)2s(s+心+3).s(s+3)—($+2)[(s+3)+

9、s]3=凹話芥=~452(5+3)2eg卵•茶長矿

10、c4=lim(s+3).cf3s(s+1)2(s+3)12丄112's+3+?+丄严312例化简结构图:求誇—RJrfQI■°J——、R—G4G1G2+G2+G3)c_ni+gg+gj3时域G(s)=ms+Bs+ks+S+COn常见的性能指标有：上升时间E、峰值时间tp、调整时间ts、最大超调量Mp、振荡次数N。欠阻尼二阶系统的阶跃响应为:上升时间sin（乌+》gr>0J]_歹27i-arctgf_7i-arccosg%J]_严CDnJ]_g2峰值时间最大超调量C（L）-C（oo）M

11、°=―xlOO%C（GO）二严MxlOO%调整时间ts—InA—InJ]厂A=0.02A=0.05例(21)C知在零初始条件下，系统的单位阶跃响应为c⑴=1-2左亠+广『，试求系统的传递函数和脉冲响应。解单