控制工程基础笔记说课讲解.doc

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1、精品好文档，推荐学习交流控制工程基础第一章一、自动控制：无人参与的情况下，利用外加的设备或装置（控制装置或控制口），使机器、设备或装置（控制装置或控制口），使机器、设备或生产过程（被控对象）的某个工作状态或参数（被控量）自动地按照预定的规律运行。二、自动控制系统：将被控对象和控制装置按照一定的方式连接起来，组成一个有机总体。开环控制系统：结构简单，便宜；无反馈；稳定性强；抗干扰能力弱。闭环控制系统：结构复杂，昂贵；有反馈；稳定性差；抗干扰能力强。自动控制的三种控制方式：1、开环控制：控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，系统中无反馈。2、闭环控制：系

2、统中有反馈。3、复合控制：按偏差控制和扰动控制相结合的控制方式。反馈控制系统的基本组成：给定元件、测量元件、比较元件、放大元件、执行元件、校正元件。输入信号：r(t)输出信号：c(t)偏差信号：e(t)误差信号：ε(t)扰动信号：n(t)前向通道：信号从输入端沿箭头方向到达输入端的传输通道主通道：前向通道可以由多个，其中有一个是主通道。主反馈：从输出端到输入端的反馈。反馈通道：与前向通道信号传递方向相反的通道。局部反馈：从中间环节到输入端或从输出端到中间环节的反馈。恒指控制系统一、按给定信号的特征分类随动控制系统程序控制系统二、按系统的数学描述分类：1》线性系统：当系统各

3、元件输入、输出特性是线性特性，系统的状态和性能可以用线性微分方程描述。2》线性定常系统：若描述系统的微分方程系数是不随时间而变化的常数。3》线性时变系统：若微分方程的系数为时间的函数。4》非线性系统：系统中只要存在一个非线性特性的元件，系统就由非线性方程来描述。按系统传递信号的性质分类：1，连续系统2，离散系统按系统输入与输出信号的数量分类：a.单输入单输出系统b.多输入多输出系统按微分方程的性质分类：a,集中参数系统b，分布参数系统对控制系统的性能要求：1-稳定性（首要条件）2-快速性3-准确性第三章传递函数定义：单输入单输出线性定常系统在零初始条件下，输出量的拉式变换

4、与其输入量的拉氏变换之比。传递函数性质：（1）传递函数只取决于系统和元件的结构和参数，与外作用及初始条件无关。（2）仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢14精品好文档，推荐学习交流传递函数只适用于线性定常系统，因为它是由拉氏变换而来的，而拉氏变换是一种线性变换。（1）一个传递函数只能表示一个输入对应一个输入的函数关系，至于信号传递通道中的中间变量，传递函数无法全面反映。（2）由于传递函数是在零初始条件下定义的，因而它不能直接反映在非零初始条件下系统或元件的运行情况。（3）传递函数是复变量s的有理真分式函数，它的分母多项式s的最高阶次n总是大于或等于其分子多项式s的最

5、高阶次m，即n>=m.（4）传递函数可以由量纲，也可以无量纲。（5）物理性质不同的系统、环节或元件，可以具有相同类型的传递函数。（6）传递函数与单位脉冲响应函数一一对应，是拉氏变换与反变换的关系。（7）一定的传递函数有一定的零、极点分布图与之对应，因此传递函数的零、极点分布图也表征了系统的动态性能。典型环节的传递函数：1、比例环节：凡是输出量与输入量成正比，并且输出不失真也不延迟地反映输入的环节。传递函数：G(s)=C(s)/R(s)=K2、惯性环节：输出量延缓地反映输入量的变化规律。一般包含一个储能元件和一个耗能元件。传递函数：G(s)=C(s)/R(s)=K/(Ts+

6、1)3、积分环节：输出量正比于输入量对时间的积分。传递函数：G(s)=C(s)/R(s)=1/Ts4、微分环节：理想微分环节的输出量正比与输入量对时间的微分。传递函数：G(s)=C(s)/R(s)=τs5、振荡环节：二阶环节，有两个储能元件，在运动的过程中能量相互转换，使环节的输出带有振荡的特性。传递函数：G(s)=C(s)/R(s)=1/6、延时环节：输出量在时间上滞后输入量时间τ，但不失真地反映了输入量。传递函数：G(s)=C(s)/R(s)=方框图的构成要素：方框单元、信号传递线、相加点、分支点。方框图方框间的节本连接方式：串联、并联、反馈。串联环节的等效传递函数等

7、于所有相串联环节的传递函数的乘积。并联环节所构成的总传递函数等于各并联环节传递函数之和。在方框图简化过程中，可用两条检验等效的正确性：A.前向通道中传递函数的乘积保持不变。B.各反馈回路中传递函数的乘积保持不变。信号流图：一种表示一组联立线性代数方程的图，由结点和支路组成的信号传递网络。梅逊公式：第四章系统的时域响应分析时域响应：控制系统在外加作用（输入）激励下，其输出量随时间变化的函数关系。任一稳定系统的时域响应都是瞬态响应和稳态响应两部分组成。瞬态响应仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢14精品好文档，推荐学习交流：