自动控制原理总经典总结.doc

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1、《自动控制原理》总复习控制系统线性系统非线性系统连续系统离散系统描述函数法法相平面法建模－求传函时域法分析根轨迹法频率特性法串联(频率法)校正并联(频率法)复合控制建模－求脉冲传函稳定性时域分析稳态误差暂态响应负倒描述函数曲线自振点的稳定性振幅、频率计算绘制相轨迹求奇点和极限环求运动时间校正10第一章自动控制的基本概念一、学习要点1.自动控制基本术语：自动控制、系统、自动控制系统、被控量、输入量、干扰量、受控对象、控制器、反馈、负反馈控制原理等。2.控制系统的基本方式：①开环控制系统；②闭环控制系统；③复合控制系统。3.自动控制系统的组成：由受控对象和控制器组

2、成。4.自动控制系统的类型：从不同的角度可以有不同的分法，常有：恒值系统与随动系统；线性系统与非线性系统；连续系统与离散系统；定常系统与时变系统等。5.对自动控制系统的基本要求：稳、快、准。6.典型输入信号：脉冲、阶跃、斜坡、抛物线、正弦。二、基本要求1.对反馈控制系统的基本控制和方法有一个全面的、整体的了解。2.掌握自动控制系统的基本概念、术语，了解自动控制系统的组成、分类，理解对自动控制系统稳、准、快三方面的基本要求。3.了解控制系统的典型输入信号。4.掌握由系统工作原理图画方框图的方法。三、内容结构图自动控制的基本概念由系统工作原理图画方框图对控制系统的

3、基本要求常用术语、基本概念基本控制方式反馈控制系统的组成控制系统的分类控制系统的分类10自动控制系统被控对象控制装置测量、变换元件运算、放大元件执行机构四、知识结构图自动控制系统的基本控制方式开环控制方式按给定量控制方式按扰动量控制方式（顺馈控制）反馈控制（按偏差控制）复合控制：按偏差控制按给定量补偿按扰动补偿+第二章控制系统的数学模型一、学习要点1．数学模型的数学表达式形式（1）物理系统的微分方程描述；（2）数学工具—拉氏变换及反变换；（3）传递函数及典型环节的传递函数；（4）脉冲响应函数及应用。2．数学模型的图形表示（1）结构图及其等效变换，梅逊公式的应用

4、；（2）信号流图及梅逊公式的应用。二、基本要求1、正确理解数学模型的特点，对系统的相似性、简化性、动态模型、静态模型、输入变量、输出变量、中间变量等概念，要准确掌握。2、了解动态微分方程建立的一般方法及小偏差线性化的方法。3、掌握运用拉氏变换解微分方程的方法，并对解的结构、运动模态与特征根的关系、零输入响应、零状态响应等概念有清楚的理解。4、正确理解传递函数的定义、性质和意义。熟练掌握由传递函数派生出来的系统开环传递函数、闭环传递函数、误差传递函数、典型环节传递函数等概念。（＃）5、掌握系统结构图和信号流图两种数学模型的定义和绘制方法，熟练掌握控制系统的结构图

5、及结构图的简化，并能用梅逊公式求系统传递函数。（＃＃）104、传递函数的求取方法：1）直接法：由微分方程直接得到。2）复阻抗法：只适用于电网络。3）结构图及其等效变换，用梅逊公式。4）信号流图用梅逊公式。线性系统的数学模型微分方程传递函数结构图信号流图微分方程（组）的建立及标准化非线性微分方程的线性化线性系统微分方程的解及性质定义及性质局限性及表示形式典型环节的传递函数建立物理系统的传递函数传递函数矩阵由微分方程绘制由原理图绘制开环传递函数闭环传递函数串联、并联、反馈引出点、比较点移动规则由微分方程绘制由方框图绘制源节点、汇节点、混合节点通路及回路绘制有关术语

6、等效变换规则绘制有关术语梅逊公式机理分析法实验辨识法求取代数方程组的解，化简结构图或信号流图基尔霍夫定律（时域及复域形式）牛顿第二定律（达朗伯原理）三、内容结构图10四、知识结构图微积分消元法等效变换微分方程代数方程元部件结构图系统结构图传递函数代数方程组信号流图梅逊公式梅逊公式代数消元法拉氏变换数学、物理规律系统原理图微分方程组拉氏变换变换第三章控制系统的时域分析一、学习要点1.基本概念：稳定性、时域响应、动态性能指标、误差与稳态误差等。2.控制系统的稳定性（1）劳斯稳定判据；（2）赫尔维茨稳定判据。3.控制系统的动态性能（1）一阶系统的暂态响应；（2）二阶

7、系统的暂态响应。4.控制系统的稳态性能（1）一般概念；（2）误差系数。二、基本要求1.了解线性定常系统的时域响应组成，熟悉控制系统暂态响应性能指标的定义（＃）。2.掌握一阶系统的暂态响应及性能指标，并能根据给出的指标确定满足要求的系统参数T。（＃）3.掌握二阶系统的暂态响应分析及其与极点之间的关系，重点掌握二阶系统的暂态响应性能指标公式及计算，并能根据给出的指标确定满足要求的系统参数和，尤其是改善二阶系统动态性能的两种措施。（＃）（＃）4.一般了解高阶系统的暂态响应，掌握闭环主导极点的概念。101.了解稳定性的概念，掌握线性定常系统稳定的充要条件（＃）。2.重

8、点掌握判断稳定性的Routh代数判据及