自动控制原理总复习资料(完美).docx

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1、总复习第一章的概念1、典型的反馈控制系统基本组成框图：输入量放大执行元输出量串连补偿被控对元件元件件象－－反馈补偿元件局部反馈测量元件主反馈2、自动控制系统基本控制方式：(1)、反馈控制方式；(2)、开环控制方式；(3)、复合控制方式。3、基本要求的提法：可以归结为稳定性（长期稳定性）、准确性（精度）和快速性（相对稳定性）。第二章要求:1、掌握运用拉氏变换解微分方程的方法；2、牢固掌握传递函数的概念、定义和性质；3、明确传递函数与微分方程之间的关系；4、能熟练地进行结构图等效变换；5、明确结构图与信号流图之间的关系；6、熟练运用梅逊公式求系统的传递函数；例1某一

2、个控制系统动态结构图如下，试分别求系统的传递函数:C1(s),C2(s)，C2(s),C1(S)。R1(s)R1(s)R2(s)R2(S)C1(s)G1(s)C2(s)G1G2G3R1(s)1G1G2G3G4,(s)1G1G2G3G4R1例2某一个控制系统动态结构图如下，试分别求系统的传递函数：C(s),C(s),E(s),E(S)。R(s)N(s)R(s)N(s)C(s)G1(s)G2(s)C(s)-G2(s)R(s)1G1(s)G2(s)H(s)N(s)1G1(s)G2(s)H(s)例3：i1(t)R1i2(t)R2u1(t)R(s)+_1I1(s)r(t)

3、C2C1c(t)RU1(s)r(t)u1(t)i1(t)I1(s)+1U1(s)_CsR11I2(s)1i2(t)]dtu1(t)[i1(t)U1(s)+1I2(s)C1_R2Kau1(t)c(t)i2(t)C(s)R2I2(s)1C(s)1(t)dtC2sc(t)i2C2将上图汇总得到：(b)R(s)+1+-+C(s)111_R1C1s_R2C2s-1Ui(s)1/R1122o1/1/CsU(sCs1/RCI2(s))I(s)U(so(sU1n-1-1PPKKk1例4、一个控制系统动态结构图如下，试求系统的传递函数。W4Xr(S)—W1—W2W3XC（S）W5

4、Xc(S)W1W2W3Xr(S)1W2W3W4W1W2W5例5如图RLC电路，试列写网络传递函数Uc(s)/Ur(s).i(t)RLd2uc(t)duc(t)LC2RCuc(t)ur(t)dtdtur(t)Cuc(t)解:零初始条件下取拉氏变换：2RCsUc(s)Uc(s)Ur(s)LCsUc(s)Uc(s)1G(s)LCs2RCs1Ur(s)例6某一个控制系统的单位阶跃响应为：C(t)12e2tet，试求系统的传递函数、微分方程和脉冲响应。解：传递函数：G(s)(s3s2，微分方程：d2c(t)3dc(t)2c(t)3dr(t)2r(t)2)(s1)dt2d

5、tdt脉冲响应：c(t)et4e2t例7一个控制系统的单位脉冲响应为C(t)4e2tet，试求系统的传递函数、微分方程、单位阶跃响应。解：传递函数：G(s)(s3s2，微分方程：d2c(t)3dc(t)2c(t)3dr(t)2r(t)2)(s1)dt2dtdt单位阶跃响应为：C(t)12e2tet第三章本章要求：1、稳定性判断1）正确理解系统稳定性概念及稳定的充要条件。闭环系统特征方程的所有根均具有负实部；或者说，闭环传递函数的极点均分布在平面的左半部。2）熟练运用代数稳定判据判定系统稳定性，并进行分析计算。2、稳态误差计算1）正确理解系统稳态误差的概念及终值定

6、理应用的限制条件。2）牢固掌握计算稳态误差的一般方法。3）牢固掌握静态误差系数法及其应用的限制条件。3、动态性能指标计算1）掌握一阶、二阶系统的数学模型和典型响应的特点。2）牢固掌握一阶、二阶系统特征参数及欠阻尼系统动态性能计算。3）掌握典型欠阻尼二阶系统特征参数、极点位置与动态性能的关系。例1.二阶系统如图所示,其中0.5,n4(弧度/秒)当输入信号为单位阶跃信号时,试求系统的动态性能指标.解:arctg12arctg10.52601.05(弧度)0.5dn12410.523.46tr1.050.60(秒)n123.463.53.5ts1.57(秒)0.05t

7、p0.91(秒)0.54n123.46n4.54.50.5ts2.14(秒)0.02e12100%e10.52100%16.3%0.54pn例2已知某控制系统方框图如图所示,要求该系统的单位阶跃响应c(t)具有超调量p16.3%和峰值时间tp1秒,试确定前置放大器的增益K及内反馈系数之值.(2)求闭环传递函数,并化成标准形式解:(1)由已知p和tp计算出二阶系统C(s)s210K参数及nR(s)(110)s10K/12(3)与标准形式比较由pe100%16.3%C(s)2得0.52n2R(s)s2ns又tp2n12n2n11010K得3.63rad/snn解得K

8、1.320.263例3已