自动控制原理部分重点

自动控制原理重点

第一章自动控制系统的基本概念

第二节闭环控制系统的基本组成

1、基本组成

结构方块图如图所示

2、基本元部件：

（1）控制对象：进行控制的设备或过程。（工作机械）

（2）执行机构：执行机构直接作用于控制对象。（电动机）

（3）检测装置：用来检测被控量，并将其转换成与给定量相同的物理

量（测速发电机）

（4）中间环节：一般指放大元件。（放大器，可控硅整流功放）

（5）给定环节：设定被控量的给定值。（电位器）

（6）比较环节：将所测的被控量与给定量比较，确定两者偏差量。

（7）校正环节：用于改善系统性能。校正环节可加于偏差信号与输出信号之间的通道内，也可加于某一局部反馈通道内。前者称为串联校正，后者称为并联校正或反馈校正。第三节自控控制系统的分类

一、按数学描述形式分类：

1．线性系统和非线性系统

（1）线性系统：用线性微分方程或线性差分方程描述的系统。

（2）非线性系统：用非线性微分方程或差分方程描述的系统。

2．连续系统和离散系统

（1）连续系统：系统中各元件的输入量和输出量均为时间t的连续函数。连续系统的运动规律可用微分方程描述，系统中各部分信号都是模拟量。

（2）离散系统：系统中某一处或几处的信号是以脉冲系列或数码的形式传递的系统。离散系统的运动规律可以用差分方程来描述。计算机控制系统就是典型的离散系统。

二、按给定信号分类

（1）恒值控制系统：给定值不变，要求系统输出量以一定的精度接近给定希望值的系统。如生产过程中的温度、压力、流量、液位高度、电动机转速等自动控制系统属于恒值系统。（2）随动控制系统：给定值按未知时间函数变化，要求输出跟随给定值的变化。如跟随卫星的雷达天线系统。

（3）程序控制系统：给定值按一定时间函数变化。如程控机床。

第四节对控制系统的基本要求

对控制系统的基本要求归纳为稳定性、动态特性和稳态特性三个方面

1、系统的暂态过程

2、稳定性

3、动态特性

4、稳态特性

值得注意的是，对于同一个系统体现稳定性、动态特性和稳态特性的稳、快、准这三个要求是相互制约的。

第二章线性连续系统的数序模型

第三节传递函数

传递函数的定义：线性系统在零初始条件下，输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比。

第四节系统动态结构图

一、概念

1.动态结构图：是描述系统各组成元件之间信号传递关系的数学图形，它表示了系统的输入输出之间的关系。

2.结构图的组成：

（1）信号线：带箭头的直线，箭头表示信号传递方向。

（2）引出点（分离点）：表示信号引出或测量的位置。

（3）比较点（相加点）：对两个以上信号加减运算。

（4）方框：方框图内输入环节的传递函数。

第五节 信号流程图

一、基本概念及常用术语

信号流程图简称信号流图，是一种用图线表示线性方程组的方法。

第六节 脉冲响应函数（定义？）

定义：系统或环节的单位脉冲响应函数的拉氏变换即为系统或环节的传递函数。 重点参考例2-4、2-11、2-12

第三章 控制系统的时域分析法

第一节 典型输入信号和时域性能指标

一、典型的输入信号

1.阶跃信号

2.斜坡信号

3.抛物线信号

4.脉冲信号

5.正弦信号

二、时域性能指标

（以单位阶跃信号输入时，系统输出为主要特征量）

（1）动态性能指标

上升时间tr ：响应曲线从零到第一次达到稳态值所需要的时间。

峰值时间tp ：响应曲线从零到第一个峰 值所需要的时间。 调节时间ts ：响应曲线从零到达并停留在稳态值的 或 误差范 围所需要的最小时间。

超调量 ：系统在响应过程中，输出量的最大值超过稳态值的百分数。

（2）稳态性能指标

稳态性能指标用稳态误差e ss 来描述，是系统抗干扰精度或抗干扰能力的一种量度。

第二节 一阶系统分析

一阶系统定义：用一阶微分方程描述的系统。

第三节 二阶系统分析

二阶系统定义：用二阶微分方程描述的系统。

第五节 稳定性分析及代数判据

反应快速性

%5±%2±%σ

一、稳定的概念及条件：

⒈ 稳定概念：如果系统受扰动后，偏离了原来的工作状态，而当扰动取消后，系统又能逐渐恢复到原来的工作状态，则称系统是稳定的。

⒉ 稳定条件：系统特征方程式所有的根都位于ｓ平面的左半平面。

二、判定系统稳定的方法：

⒈ 一、二阶系统稳定条件：

特征方程的各项系数均为正。

⒉ 高阶系统

应用劳斯判据和胡尔维茨稳定判据。

三、劳斯判据

系统特征方程的标准形式：

第六节 稳态误差分析及计算

重点参考例3-1、3-2、3-3、3-12

第四章 控制系统的根轨迹分析法

第二节 绘制根轨迹的基本条件和基本规则（画图）

八条准则

参考例4-6、4-7

第五章 控制系统的频率特性分析法

第一节 频率特性的基本概念

一、频率特性的定义

稳定的线性定常系统，其对正弦函数输入下的稳态响应，称为频率响应。输出与输入的振幅比，称为系统的幅频特性。它描述了系统对不同频率的正弦函数输入信号在稳态情况下的衰减（或放大）特性；输入与输出的相位差，称为系统的相频特性。相频特性描述了系统的稳态输出对不同频率的正弦输入信号在相位上产生的相角迟后或相角超前的特性；幅频特性和相频特性，称为系统或环节的频率特性。

二、频率特性和传递函数之间的关系

1110=++++--n n n n a S a S a S a

第二节频率特性的表示方法

一、代数解析法

二、图形表示法

1.极坐标图（幅相频率特性图或奈奎斯特图）

2.博德图（对数频率特性图）

第三节典型环节的频率特性

第四节系统开环频率特性绘制

第五节用频率法分析系统的稳定性

第六节用频率法分析系统的稳态性能

第七节用开环频率特性分析系统的动态性能

重点参考例5-4、5-6

第六章频率法校正

第一节频率法校正的基本概念

一、性能指标

1.时域性能指标：

静态指标：稳态误差；无差度阶数；开环放大系数等。

动态指标：调节时间；超调量；上升时间、峰值时间和振荡次数等。

2.开环频率特性指标：

截止频率；相角稳定裕度；幅值稳定裕度；中频宽度。

第二节串联超前校正

二、校正原理

用频率法对系统进行超前校正的基本原理，是利用超前校正网络的相位超前特性来增大系统的相位裕量，以达到改善系统瞬态响应的目的。为此，要求校正网络最大的相位超前角出现在系统的截止频率（剪切频率）处。由于RC组成的超前网络具有衰减特性，因此，应采用带放大器的无源网络电路，或采用运算放大器组成的有源网络。

第三节串联滞后校正

基于频率响应法串联滞后校正原理、方法：

由于滞后校正网络具有低通滤波器的特性，因而当它与系统的不可变部分串联相连时，会使系统开环频率特性的中频和高频段增益降低和截止频率减小，从而有可能使系统获得足够大的相位裕度，它不影响频率特性的低频段。由此可见，滞后校正在一定的条件下，也能使系统同时满足动态和静态的要求。

主要是概念方面的问题

第七章 非线性系统分析

第一节 控制系统中典型非线性特性

一、非线性系统组成：

非线性环节+线性环节

二、典型非线性特性(4种)

1、饱和

第二节 描述函数法

一、描述性函数的定义

非线性元件的输入为正弦波时，将其输出的非正弦波的一次谐波（基波) 与输入正弦波的复数比，定义为非线环节的描述函数。

饱和、死区、继电器

第八章 线性离散控制系统的分析与综合

1、 与连续系统的区别？

2、 什么是采用？采样过程的定义？香农采样定理？

采样过程：把一连续信号转换成一串脉冲序列或数码信号的过程，称为采样过程。

3、 脉冲函数怎样求?

4、 稳定性判断？

参考例8-13 2、死区 3、继电器

《自动控制原理》考纲、试题、答案

《自动控制原理》考纲、试题、答案 一、考试说明 《自动控制原理与系统》通过本课程的学习，为其它专业基础及专业课的学习奠定理论基础。充分理解自动控制系统所涉及到的基本概念，掌握自动控制系统各种数学模型的建立及转换方法，掌握分析自动控制系统的各种经典方法及常用综合方法。 了解直流电力拖动自动控制系统的特点，调速方法，调速系统的静态动态性能指标。掌握直流转速单闭自动控制系统和转速、电流双闭环自动控制系统的静、动态设计方法，深刻领会和掌握控制系统的工程设计方法，能够熟练应用典型Ⅰ型、典型Ⅱ系统的设计和校正方法，了解可逆直流调速系统和位置随动系统的特点和设计方法。了解交流电力拖动自动控制系统的特点，调速方法，特别是重点了解和掌握笼型异步电动机变压变频调速系统的原理、特点和设计方法，了解矢量控制技术在异步电动机变压变频调速系统的应用，了解同步电动机变压变频调速系统的特点和设计方法。 本课程闭卷考试，满分100分，考试时间90分钟。考试试题题型及答题技巧如下： 一、单项选择题 (每空2分，共40分) 二、选择题 (每题2分，共20分) 三、名词解释（每题5分，共20分） 答题技巧：相关知识点要回答全面，因为都可能是采分点，涉及的基本概念要表述清楚，要点清晰，简明扼要，进行必要解释，切忌长篇大论。 四、计算题（每题10分，共20分） 答题技巧：第一，审题。审题时需明确题目要求和给出的已知条件，注意各已知条件的单位，注意各因素比较的基准等，并注意所给条件中哪些是有用的，哪些是用来迷惑考试人员的，以防用错。 第二，确定解题方法和解题思路。通过审题，明确了题目要求和已知条件，便可确定以哪种估价方法为主线，并根据该方法中用到的未知条件确定需借助的其他方法。明确的解题思路，并保持清醒的头脑。 第三，公式和计算步骤。计算过程中，涉及的计算公式一定要列出，哪怕没有时间计算，列出需要的几个公式也能得到相应的分数。计算一定要分步计算，而且尽量细分。并能对计算步骤作简要说明，答题时按顺序进行，避免跳步被扣分。 二、复习重点内容 第一部分：自动控制理论 第1章控制原理绪论 一、主要内容 1、自动控制的概念，控制系统中各部分名称及概念 2、开环控制于闭环控制的区别，负反馈原理 3、系统的分类

自动控制原理作业答案1-7(考试重点)演示教学

红色为重点（2016年考题） 第一章 1-2仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开闭的工作原理，并画出系统方框图。 解当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。与此同时，和大门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开启位置。反之，当合上关门开关时，电动机反转带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开闭自动控制。系统方框图如下图所示。 1-4 题1-4图为水温控制系统示意图。冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热，从而得到一定温度的热水。冷水流量变化用流量计测量。试绘制系统方块图，并说明为了保持热水温度为期望值，系统是如何工作的？系统的被控对象和控制装置各是什么？ 解工作原理：温度传感器不断测量交换器出口处的实际水温，并在温度控制器中与给定温度相比较，若低于给定温度，其偏差值使蒸汽阀门开大，进入热交换器的蒸汽量加大，热水温度升高，直至偏差为零。如果由于某种原因，冷水流量加大，则流量值由流量计测得，通过温度控制器，开大阀门，使蒸汽量增加，提前进行控制，实现按冷水

流量进行顺馈补偿，保证热交换器出口的水温不发生大的波动。 其中，热交换器是被控对象，实际热水温度为被控量，给定量（希望温度）在控制器中设定；冷水流量是干扰量。 系统方块图如下图所示。这是一个按干扰补偿的复合控制系统。 1-5图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量及各部件的作用，画出系统方框图。 解加热炉采用电加热方式运行，加热器所产生的热量与调压器电压Uc的平方成正比，Uc增高，炉温就上升，Uc 的高低由调压器滑动触点的位置所控制，该触点由可逆转的直流电动机驱动。炉子的实际温度用热电偶测量，输出电压Uf。Uf作为系统的反馈电压与给定电压Ur进行比较，得出偏差电压Ue，经电压放大器、功率放大器放大成au后，作为控制电动机的电枢电压。 在正常情况下，炉温等于某个期望值T°C，热电偶的输出电压Uf正好等于给定电压Ur。此时，Ue=Ur-Uf=0，故U1=Ua=0，可逆电动机不转动，调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上，使Uc保持一定的数值。这时，炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量，形成稳定的热平衡状态，温度保持恒定。 当炉膛温度T°C由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成的热量流失)，则出现以下的控制过程,控制的结果是使炉膛温度回升，直至T°C的实际值等于期望值为止。 系统中，加热炉是被控对象，炉温是被控量，给定量是由给定电位器设定的电压ru（表征炉温的希望值）。系统方框图见下图。

(完整版)自动控制原理知识精要与真题详解

自动控制原理知识精要与真题详解，益星学习网提供全套资料 目录 第1章自动控制的一般概念 1.1 重点与难点解析 1.2 考研真题详解 1.3 期末考试真题详解 第2章控制系统的数学模型 2.1 重点与难点解析 2.2 考研真题详解 2.3 期末考试真题详解 第3章线性系统的时域分析法 3.1 重点与难点解析 3.2 考研真题详解 3.3 期末考试真题详解 第4章线性系统的根轨迹法 4.1 重点与难点解析 4.2 考研真题详解 4.3 期末考试真题详解 第5章线性系统的频域分析法 5.1 重点与难点解析 5.2 考研真题详解 5.3 期末考试真题详解 第6章线性系统的状态空间法 6.1 重点与难点解析 6.2 考研真题详解 6.3 期末考试真题详解 第7章线性离散系统的分析与设计 7.1 重点与难点解析 7.2 考研真题详解 7.3 期末考试真题详解 第8章非线性系统分析 8.1 重点与难点解析 8.2 考研真题详解 8.3 期末考试真题详解 第9章李雅普洛夫稳定性理论 9.1 重点与难点解析 9.2 考研真题详解 附录 附录1 北京航空航天大学2011年《控制工程综合》考研试题与答案 附录2 哈尔滨工业大学2011年《控制原理》考研试题与答案

附录3 东北大学2010年《自动控制原理》考研试题与答案 附录4 华中科技大学2010年《自动控制原理》考研试题与答案 附录5 浙江大学2010年《自动控制原理》考研试题与答案 附录6 北京交通大学2010年《控制理论》考研试题与答案 附录7 电子科技大学2010年《自动控制原理》考研试题与答案 附录8 天津大学2010年《自动控制理论》考研试题与答案 附录9 西安交通大学2008年《自动控制原理与信号处理》考研试题与答案

自动控制原理部分重点

自动控制原理重点 第一章自动控制系统的基本概念 第二节闭环控制系统的基本组成 1、基本组成 结构方块图如图所示 2、基本元部件： （1）控制对象：进行控制的设备或过程。（工作机械） （2）执行机构：执行机构直接作用于控制对象。（电动机） （3）检测装置：用来检测被控量，并将其转换成与给定量相同的物理 量（测速发电机） （4）中间环节：一般指放大元件。（放大器，可控硅整流功放） （5）给定环节：设定被控量的给定值。（电位器） （6）比较环节：将所测的被控量与给定量比较，确定两者偏差量。 （7）校正环节：用于改善系统性能。校正环节可加于偏差信号与输出信号之间的通道内，也可加于某一局部反馈通道内。前者称为串联校正，后者称为并联校正或反馈校正。第三节自控控制系统的分类 一、按数学描述形式分类： 1．线性系统和非线性系统 （1）线性系统：用线性微分方程或线性差分方程描述的系统。 （2）非线性系统：用非线性微分方程或差分方程描述的系统。 2．连续系统和离散系统 （1）连续系统：系统中各元件的输入量和输出量均为时间t的连续函数。连续系统的运动规律可用微分方程描述，系统中各部分信号都是模拟量。

（2）离散系统：系统中某一处或几处的信号是以脉冲系列或数码的形式传递的系统。离散系统的运动规律可以用差分方程来描述。计算机控制系统就是典型的离散系统。 二、按给定信号分类 （1）恒值控制系统：给定值不变，要求系统输出量以一定的精度接近给定希望值的系统。如生产过程中的温度、压力、流量、液位高度、电动机转速等自动控制系统属于恒值系统。（2）随动控制系统：给定值按未知时间函数变化，要求输出跟随给定值的变化。如跟随卫星的雷达天线系统。 （3）程序控制系统：给定值按一定时间函数变化。如程控机床。 第四节对控制系统的基本要求 对控制系统的基本要求归纳为稳定性、动态特性和稳态特性三个方面 1、系统的暂态过程 2、稳定性 3、动态特性 4、稳态特性 值得注意的是，对于同一个系统体现稳定性、动态特性和稳态特性的稳、快、准这三个要求是相互制约的。 第二章线性连续系统的数序模型 第三节传递函数 传递函数的定义：线性系统在零初始条件下，输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比。 第四节系统动态结构图 一、概念 1.动态结构图：是描述系统各组成元件之间信号传递关系的数学图形，它表示了系统的输入输出之间的关系。 2.结构图的组成： （1）信号线：带箭头的直线，箭头表示信号传递方向。 （2）引出点（分离点）：表示信号引出或测量的位置。 （3）比较点（相加点）：对两个以上信号加减运算。

自动控制原理作业答案1-7(考试重点)演示教学

自动控制原理作业答案1-7(考试重点)

红色为重点（2016年考题） 第一章 1-2 仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开闭的工作原理，并画出系统方框图。 解当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。与此同时，和大门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开启位置。反之，当合上关门开关时，电动机反转带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开闭自动控制。系统方框图如下图所示。 1-4 题1-4图为水温控制系统示意图。冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热，从而得到一定温度的热水。冷水流量变化用流量计测量。试绘制系统方块图，并说明为了保持热水温度为期望值，系统是如何工作的？系统的被控对象和控制装置各是什么？

解工作原理：温度传感器不断测量交换器出口处的实际水温，并在温度控制器中与给定温度相比较，若低于给定温度，其偏差值使蒸汽阀门开大，进入热交换器的蒸汽量加大，热水温度升高，直至偏差为零。如果由于某种原因，冷水流量加大，则流量值由流量计测得，通过温度控制器，开大阀门，使蒸汽量增加，提前进行控制，实现按冷水流量进行顺馈补偿，保证热交换器出口的水温不发生大的波动。 其中，热交换器是被控对象，实际热水温度为被控量，给定量（希望温度）在控制器中设定；冷水流量是干扰量。 系统方块图如下图所示。这是一个按干扰补偿的复合控制系统。 1-5图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量及各部件的作用，画出系统方框图。

自动控制原理鲁棒控制知识点总结

自动控制原理鲁棒控制知识点总结自动控制原理是控制工程中的一门基础课程，而鲁棒控制又是自动控制原理中的一个重要部分。本文将对自动控制原理鲁棒控制的知识点进行总结，以帮助读者更好地理解和掌握这一概念。 一、鲁棒控制的定义 鲁棒控制是指在系统存在参数不确定性或外部干扰的情况下，仍然能够保持系统的稳定性和性能指标。与传统的控制方法相比，鲁棒控制更能应对系统变化和不确定性带来的挑战。 二、鲁棒控制的优势和应用领域 1. 优势：鲁棒控制可以提高系统的鲁棒性和稳定性，并且能够应对参数变化、外部干扰等实际问题，使系统更加可靠和稳定。 2. 应用领域：鲁棒控制广泛应用于各个领域，包括航空航天、自动驾驶、机器人、工业控制等。在这些领域中，系统的参数往往是不确定的，因此采用鲁棒控制方法可以有效应对系统的不确定性。 三、鲁棒控制的主要方法和技术 1. H∞控制：H∞控制是一种重要的鲁棒控制方法，它通过优化系统的鲁棒性指标H∞范数来设计控制器，以达到系统鲁棒稳定性和性能的要求。 2. μ合成控制：μ合成控制是一种基于频域的鲁棒控制方法，它通过优化系统的鲁棒性指标μ来设计控制器，具有较好的鲁棒性能。

3. 鲁棒自适应控制：鲁棒自适应控制是将鲁棒控制与自适应控制相 结合的一种方法，能够在有限的参数误差范围内实现系统的鲁棒性能。 4. H2控制：H2控制是一种基于状态空间的鲁棒控制方法，它通过 优化系统的鲁棒性指标H2范数来设计控制器，适用于线性系统的鲁棒 控制问题。 5. 鲁棒估计器设计：在鲁棒控制中，为了应对系统参数的不确定性，通常需要设计鲁棒估计器来对系统的不确定参数进行估计和补偿。 四、鲁棒控制的设计步骤 1. 系统建模：首先对待控制的对象进行建模，得到系统的数学模型，包括状态空间模型、传递函数模型等。 2. 鲁棒性能要求分析：根据系统的稳定性要求、性能指标要求等， 确定鲁棒性能要求。 3. 控制器设计：根据鲁棒性能要求和系统模型，设计鲁棒控制器。 4. 控制器实现与调试：将设计好的控制器实施于系统中，并进行调 试和优化，使系统达到预期的性能指标和稳定性要求。 5. 鲁棒性能评估：对鲁棒控制系统进行性能评估和分析，验证鲁棒 控制的有效性和鲁棒性能。 通过以上几个方面的总结和讨论，我们可以更好地理解和掌握自动 控制原理中的鲁棒控制知识点。鲁棒控制作为一种重要的控制方法和

自动控制原理鲁棒性知识点总结

自动控制原理鲁棒性知识点总结自动控制原理是现代控制理论的重要组成部分，鲁棒性则是自动控 制系统中一个重要的性能指标。本文将对自动控制原理中的鲁棒性知 识点进行总结。 一、鲁棒性的概念和意义 鲁棒性是指控制系统在面对多种扰动或参数变化的情况下，仍能保 持稳定性和性能指标。在实际控制系统中，扰动和参数变化是不可避 免的，因此提高系统的鲁棒性对于实现良好的控制效果具有重要意义。 二、鲁棒性设计的基本原则 1. 感知扰动和参数变化：鲁棒性设计要求控制系统能够感知到扰动 和参数变化，可以通过系统辨识和参数自适应等方法来实现。 2. 抑制扰动和参数变化：通过增加控制器的增益和设计鲁棒控制器 等方法，可以有效地抑制外部扰动和参数变化对系统的影响。 3. 增强系统的稳定性和性能：鲁棒性设计还应该注重提高系统的稳 定性和性能，包括减小超调量、提高响应速度等。 三、鲁棒性设计的方法和技术 1. 鲁棒性控制器设计：鲁棒控制器是一种能够保持系统稳定性和性 能指标的控制器，常见的鲁棒控制器包括H∞控制器、μ合成控制器等。这些控制器能够通过设计合适的权重函数来抑制外部扰动和参数变化 的影响。

2. 鲁棒辨识方法：鲁棒辨识是指通过建立鲁棒模型来描述系统的动 态特性，常见的鲁棒辨识方法包括RIVC辨识方法、LPV辨识方法等。通过鲁棒辨识可以更好地感知到扰动和参数变化，并根据实时测量数 据进行辨识和估计。 3. 鲁棒优化方法：鲁棒优化是指在考虑扰动和参数变化的条件下， 通过优化设计方式来提高系统的控制性能。常见的鲁棒优化方法包括 基于线性矩阵不等式(LMI)的方法、基于H∞控制理论的方法等。 四、鲁棒性在控制系统中的应用 1. 鲁棒性在飞行器控制系统中的应用：飞行器控制系统面临着风扰、负载变化等多种外界扰动，通过设计鲁棒控制器可以实现对飞行器的 稳定控制和姿态跟踪。 2. 鲁棒性在机器人控制系统中的应用：机器人控制系统需要应对不 同工作环境和任务变化带来的扰动和参数变化，鲁棒性设计可以提高 机器人在复杂环境下的鲁棒性和适应性。 3. 鲁棒性在电力系统控制中的应用：电力系统控制需要应对电力负 荷的波动和电力网络的参数变化，通过鲁棒控制设计可以实现对电力 系统的稳定控制和优化调度。 五、总结 鲁棒性是自动控制原理中的重要知识点，其在实际控制系统中具有 重要的应用价值。通过合理设计鲁棒性控制器、鲁棒辨识和鲁棒优化 等方法，可以提高控制系统对扰动和参数变化的抵抗能力，实现系统

自动控制原理总经典总结

自动控制原理总经典总结

《自动控制原理》总复习 控制 线性非线 连续离散描述函相平面 建模－ 时域法 串联(频率法) 建模－求 稳定性 负倒描述函数曲线 自振点 振幅、频 绘制相 求奇点和极限环 求运动校正

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 由系统工作原对控制系统常用术语、基本控反馈控制系 控制系控制系

四、知识结构图 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；（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 图及结构图的简化，并能用梅逊公式求系统传递函数。（＃＃） 自动控 被控 控制 测量、变运算、放执行自动控 开环控 按给定量 按扰动量 反馈控制（按复合控按给定按扰动 +

自动控制原理重点知识整理

自动控制原理重点知识点 第一章 绪论 P1 自动控制系统（由控制装置和被控对象组成）是指能够对被控制对象的工作状态进行自动控制的系统。 P5 自动控制系统分类： 1、线性和非线性 2、连续和离散 3、自动调节和随动（跟踪） P7 控制系统的基本要求：稳定性高、响应速度快、精确度高。 第二章、 数学基础 P13 拉普拉斯变换： δ（t ）→1；1（t ）→1s ；21t s → . 第三章、 控制系统的数学模型 P25 控制系统的数学模型是描述系统内部各物理量之间的关系的数学表达式。建立方法：分析法和实践法。简化的数学模型通常是一个线性微分方程。 P26 建立步骤： 1、 根据系统或元器件的工作原理，确定系统和各元器件的输入/输出变量。 2、 从输入端开始，按信号的传递顺序，依照各变量所遵循的物理或化学定律，按技术要 求忽略一些次要因素，并考虑相邻器件的彼此影响，列出微分方程式或微分方程组。 3、 消去中间变量，求得描述输入量与输出量得微分方程式。 4、 标准化，即将与输入变量有关的各项放在等号右侧，将与输出变量有关的各项放在等 号左侧，并按降幂顺序排列。 P29 线性定常系统的传递函数定义为：在零初始条件下，输出量与输入量的拉普拉斯变换之比。 P31 传递函数的几点说明： 1、 传递函数只适用于线性定常系统。 2、传递函数是真分式函数。 3、与外作用形式无关。 4、对于MIMO 系统没有统一的传递函数。 5、传递函数不能反映非零初始条件下系统的全部运动规律。 6、一定的传递函数有一定的零极点分布图与之对应。 7、传递函数的几种表示形式。（略） P32典型环节及其传递函数： 1、比例环节（放大环节）：c （t ）=Kr （t ）； G （s ）=K 2、惯性环节：T dc dt ()()c t r t +=； G （s ）=11Ts + 3、积分环节：c （t ）=()r t dt ⎰； G （s ）=1s 4、振荡环节： ()()22 22d c dc T T c t r t dt dt ξ++=；()222221212n n n G s T s Ts s s ωξξωω==++++ 5、 微分环节：理想、一阶、二阶分别是 P35结构图： 1、 并联、串联。串联方框的等效：传递函数相乘。并联方框的等效：传递函数相加减。 2、 由方程画结构图。 信号线：带有箭头的直线。 引出点（测量点）：表示信号引出或测量的位置。 比较点（综合点）：对两个以上的信号进行加减运算。方框（环节）：对信号进行数学变换。

自动控制原理模型简化知识点总结

自动控制原理模型简化知识点总结自动控制原理是研究如何利用控制信号自动调节系统输出的学科。它是现代工程技术中的重要组成部分，广泛应用于各个行业。在自动控制原理中，模型简化是一项常用的技术手段，它能够简化复杂的系统模型，使得控制设计更加方便和高效。本文将简要介绍自动控制原理模型简化的相关知识点。 一、模型简化的基本概念 模型简化是指对复杂的系统模型进行适当的简化，以便更好地进行控制分析和设计。在实际应用中，复杂的系统模型常常难以直接求解或计算，而通过模型简化可以有效地降低计算量，并且更好地反映系统的行为特性。模型简化的基本思想是尽可能保留系统的主要特性，同时舍弃一些次要的或者不重要的特性。 二、模型简化的方法 在自动控制原理中，常用的模型简化方法包括传递函数法、状态空间法和频域法。 传递函数法：将系统的输入输出关系表示为传递函数的形式。通过对系统的输入输出进行变换，可以得到一个简单的传递函数模型。这种方法适用于线性时不变系统，它能够有效地反映系统的频率特性。 状态空间法：将系统的动态行为用一组一阶微分方程表示。通过对状态变量的表达和求解，可以得到系统的状态空间模型。这种方法适

用于线性或非线性时变系统，它能够更直观地反映系统的状态演化过程。 频域法：通过频率特性的分析，得到系统的频域模型。这种方法适 用于线性时不变系统，它能够更准确地反映系统的频率响应。 三、模型简化的原则 在进行模型简化时，需要遵循以下原则： 1. 保留主要特性：模型简化的目的是为了降低计算难度，但不能损 失系统的主要特性。因此，在简化过程中，需要保留系统的主要特性，如稳定性、阻尼比、响应时间等。 2. 舍弃次要特性：模型简化的目的是舍弃一些不重要的特性，以减 少计算负担。因此，在简化过程中，可以舍弃一些次要的特性，如高 阶项、非线性项等。 3. 确定简化误差：模型简化是一种近似方法，简化后的模型与原始 模型之间存在一定的误差。在进行模型简化时，需要明确简化误差的 范围和影响。 四、模型简化的应用案例 模型简化在自动控制原理中有着广泛的应用，下面以几个具体的案 例来说明： 1. 电路网络：在电路网络中，通过对电路元件进行简化，可以得到 一个等效的电路模型，简化后的模型能够更好地描述电路的动态特性。

北航自动控制原理期末

北航自动控制原理期末 北航自动控制原理期末回答 自动控制原理是一门应用数学和物理学原理研究控制系统的学科。在工程中，自动控制系统起到了至关重要的作用。它们可以控制各种各样的系统，从家庭的暖气系统到飞机的飞行控制系统。自动控制原理期末考试重点关注以下几个方面：控制系统的基本概念、数学建模、传递函数、控制系统的稳定性分析和设计以及控制器的设计与选择等等。 首先，控制系统的基本概念是自动控制原理考试中的一个重要内容。控制系统由被控对象（待控对象）、控制器和传感器组成。被控对象是需要控制的系统或者设备，控制器是控制系统的核心部分，传感器则负责测量待控对象的状态。控制系统的目标就是通过控制器，根据传感器反馈的信息对待控对象进行控制，使其达到预定的要求。 数学建模也是自动控制原理考试的重点。在实际工程中，我们通常需要将待控对象转化为数学模型，以便进行分析和设计。常见的待控对象包括电气系统、机械系统以及热力学系统等等。在数学建模过程中，我们需要考虑物理原理、系统特性以及控制要求等因素，通过分析和实验确定数学模型的形式。 传递函数是控制系统分析和设计中的重要工具。传递函数可以帮助我们理解控制系统的动态特性。通过对传递函数进行频域和时域分析，我们可以获得有关系统

的稳定性、动态响应以及频率特性等信息。传递函数由系统的输入和输出之间的关系给出，可以通过实验或者数学模型推导获得。 控制系统的稳定性分析和设计是自动控制原理考试中的重点内容之一。稳定性是控制系统最基本的性质之一。一个稳定的控制系统可以对待控对象产生稳定的控制效果。根据稳定性分析的结果，我们可以选择合适的控制策略和设计参数，以确保系统的稳定性。稳定性分析方法包括根轨迹和频域分析等。 最后，控制器的设计与选择是自动控制原理考试中的重要内容。根据控制系统的需求和稳定性分析的结果，我们可以选择合适的控制器进行系统设计。常见的控制器包括比例控制器、积分控制器和微分控制器等。合理选择和设计控制器可以提高控制系统的性能，并实现系统的稳定和准确的跟踪。 总结起来，自动控制原理期末考试围绕控制系统的基本概念、数学建模、传递函数、稳定性分析和设计以及控制器的设计与选择等内容展开。考生需要掌握这些重点内容，并能够灵活运用于实际的工程问题中。通过对这些知识的理解和掌握，考生可以在实际工程中设计和优化控制系统，提高系统的性能和稳定性。

自动控制原理误差分析知识点总结

自动控制原理误差分析知识点总结自动控制是现代科学技术的重要组成部分，广泛应用于各个领域。误差分析是自动控制中的一个关键概念，用于评估实际输出与期望输出之间的差异，并通过相应的控制策略来减小该差异。本文将对自动控制原理中的误差分析知识点进行总结。 一、误差定义与分类 在自动控制中，误差是指实际输出值与期望输出值之间的差别。根据误差的来源和性质，可以将误差分为系统误差和随机误差两类。 1. 系统误差：指由于系统本身结构、参数、非线性等因素引起的误差，具有一定的规律性和可预测性。 2. 随机误差：指由于外界干扰、测量误差等原因引起的误差，具有无规律性和不可预测性。 二、误差分析方法 为了准确评估误差并找到相应的控制策略，可以采用以下常用的误差分析方法。 1. 均方根误差（Root Mean Square Error, RMSE）：通过计算误差的平方和的均值再开方得到，用于评估系统的总体误差水平。 2. 最大偏差（Maximum Deviation）：指实际输出值与期望输出值之间的最大差异，用于评估系统的极端误差情况。

3. 稳态误差（Steady-state Error）：指系统在稳态下输出值与期望输出值之间的差别，用于评估系统的稳定性能。 4. 频域分析：通过对系统的频率响应进行分析，评估不同频率下的 误差变化情况，用于优化系统的频率特性。 三、误差补偿控制方法 误差分析的目的是找到相应的控制策略来减小误差，常用的误差补 偿控制方法包括： 1. 比例控制（Proportional Control）：根据误差的大小进行比例调整，控制输出与期望输出之间的比例关系。 2. 积分控制（Integral Control）：通过积分误差以消除稳态误差， 使输出趋于期望输出。 3. 微分控制（Derivative Control）：通过对误差的变化率进行调整，改善系统的动态响应特性。 4. 预测控制（Predictive Control）：基于模型对未来误差进行预测，提前采取相应控制策略以减小误差。 四、误差分析的应用领域 误差分析在自动控制中有着广泛的应用，涵盖了许多领域，以下是 其中几个典型的应用领域举例： 1. 工业自动化：在工业自动化系统中，误差分析用于评估生产过程 中的误差，并通过相应的控制手段来提高生产质量和效率。

自动控制原理闭环系统知识点总结

自动控制原理闭环系统知识点总结 一、引言 自动控制是现代科学技术的重要组成部分，而闭环系统作为自动控制的基础之一，在工程实践中具有广泛的应用。本文将对闭环系统的相关知识点进行总结和归纳，旨在帮助读者更好地理解和应用闭环系统。 二、闭环系统的定义与组成 闭环系统又称反馈控制系统，是指通过测量被控对象的输出信号，并与期望值进行比较，将比较结果反馈给控制器，根据反馈信息进行调节，从而使被控对象的输出信号接近期望值的一种控制系统。闭环系统主要由被控对象、传感器、控制器和执行器等组成。 1. 被控对象：闭环系统中需要被控制的物理或数学模型，可以是机械装置、电子电路或工业过程等。 2. 传感器：用于检测和测量被控对象的输出信号，并将其转化为电信号输入到控制器。常见的传感器有温度传感器、压力传感器等。 3. 控制器：根据传感器测量的反馈信息和期望值，采取相应的控制策略，输出控制信号，调节被控对象的行为。控制器可以是模拟控制器或数字控制器。 4. 执行器：接收控制器输出的控制信号，并转化为物理效应，对被控对象进行调节。执行器可以是马达、电动机或阀门等。

三、闭环控制的基本原理 闭环控制系统的基本原理是通过比较被控对象的输出信号与期望值 的差异，将差异作为反馈信息反馈给控制器，控制器对被控对象进行 调节。闭环控制系统的基本流程如下： 1. 传感器测量被控对象的输出信号，将信号转化为电信号。 2. 控制器接收传感器的测量信号，并与期望值进行比较，计算出控 制信号。 3. 执行器接收控制信号，并对被控对象进行相应的调节。 4. 传感器再次测量被控对象的输出信号，并将测量结果反馈给控制器。 5. 控制器根据反馈信息与期望值的比较结果，调整控制信号，进一 步改变执行器对被控对象的调节。 四、闭环系统的优势 闭环控制系统相比于开环控制系统具有以下优势： 1. 鲁棒性强：闭环系统通过反馈信息不断对被控对象进行调节，可 以有效地抵抗外界干扰和系统参数变化，提高系统的稳定性和鲁棒性。 2. 精度高：闭环系统可以根据反馈信息进行实时调整，以使被控对 象的输出接近期望值，从而提高系统的控制精度。 3. 自适应性强：闭环系统可以根据反馈信息实时调整控制策略，适 应不同工况和工作要求，提高系统的适应性和灵活性。

自动控制原理数字控制知识点总结

自动控制原理数字控制知识点总结数字控制是指利用数字信号来实现对机械设备或系统进行控制的一种技术手段。它通过将模拟信号转换为数字信号，并借助计算机进行数字信号的处理和控制，从而实现对设备或系统的精确控制。下面将对数字控制的一些重要知识点进行总结。 一、数字控制系统的组成 数字控制系统主要由以下几个部分组成：输入设备、计算机、控制器、执行机构、传感器和输出设备。其中，输入设备用于输入指令和数据，计算机用于对指令和数据进行处理，控制器将计算机输出的控制信号转换为通用信号，执行机构根据通用信号执行相应的动作，传感器用于采集反馈信号，输出设备用于显示控制结果。 二、数字控制系统的工作原理 数字控制系统的工作原理可以分为指令处理和执行两个部分。指令处理主要包括指令译码、数据处理和插补运算等过程，其中指令译码用于解释指令的含义，数据处理用于对数据进行运算处理，插补运算用于计算轴的位置和速度。执行部分主要包括控制信号输出和反馈信号采集等过程，控制信号输出将计算得到的控制信号转换为适合执行机构的通用信号，反馈信号采集用于实时监测执行机构的状态。 三、数字控制系统的编程方式 数字控制系统的编程方式主要有手动编程和自动编程两种。手动编程是指操作人员通过手动输入指令和数据来完成程序的编写，适用于

简单的控制任务。自动编程是指利用专门的编程软件和工具来生成控 制程序，适用于复杂的控制任务。自动编程可以根据物体的几何信息 和加工要求自动生成控制程序，大大提高了编程的效率和准确性。 四、数字控制系统的控制方式 数字控制系统的控制方式主要有点位控制、直线插补控制和圆弧插 补控制等。点位控制是指通过控制轴的位置来实现对机械设备的控制，适用于点到点的控制任务。直线插补控制是指通过控制轴的位置和速 度来实现对机械设备的控制，适用于直线轨迹的控制任务。圆弧插补 控制是指通过控制轴的位置和速度来实现对机械设备的控制，适用于 圆弧轨迹的控制任务。 五、数字控制系统的编程语言 数字控制系统的编程语言主要有G代码和M代码两种。G代码用 于描述机床运动轨迹，包括线性插补和圆弧插补等操作，是数字控制 系统中最常用的编程语言。M代码用于描述机床辅助功能的开关和停止，包括主轴启动、冷却液开关等操作。 六、数字控制系统的应用领域 数字控制系统广泛应用于各个领域，包括机械加工、激光切割、焊接、雕刻等。在机械加工领域，数字控制系统可以实现对零件的精确 加工和复杂形状的加工，提高了产品的质量和精度。在激光切割领域，数字控制系统可以实现对各种材料的精确切割，提高了生产效率和产

自动控制原理网络控制知识点总结

自动控制原理网络控制知识点总结自动控制原理是指利用现代计算机和网络技术，对工业过程进行监测、控制和调节的一门学科。在当今工业生产中，网络控制已经成为 不可或缺的一部分。本文将就自动控制原理中的网络控制知识点进行 总结和分析，以帮助读者更好地理解和应用这一领域的知识。 一、网络控制基础知识 网络控制是在现代计算机和网络技术的支持下实现的，因此对于网 络控制的学习，首先需要了解计算机网络和控制系统的基本概念。 1. 计算机网络 计算机网络是指将多台计算机通过通信链路连接在一起，共享资源 并进行信息交流的系统。计算机网络的组成部分包括服务器、客户端、路由器、交换机等。 2. 控制系统 控制系统是指用来控制和调节工业过程的系统。根据反馈信号的不同，控制系统可以分为开环控制系统和闭环控制系统。 二、网络控制的主要技术 1. 远程监控 远程监控是指通过网络将工业过程中的数据传输到中心控制室，实 时监测工业过程中的各项指标，并根据需求进行相应的控制和调节。

2. 自动化控制 自动化控制是指通过计算机和网络技术，将传感器采集到的数据输入到控制计算机中进行处理，然后通过执行机构对工业过程进行控制和调节，实现自动化的控制。 3. 数据采集 数据采集是网络控制中的重要环节，通过传感器将工业过程中的数据采集到计算机中进行处理和分析，为后续的控制决策提供依据。 4. 调度管理 调度管理是指根据工业过程的特点和需求，合理安排生产计划和资源的分配，通过网络控制实现对工业过程的调度和管理，提高生产效率和质量。 5. 通信协议 通信协议是网络控制中不可或缺的一部分，它规定了计算机和网络设备之间进行通信所必须遵循的规则和标准，确保网络控制的稳定和可靠。 三、网络控制的应用领域 1. 工业自动化 工业自动化是网络控制的重要应用领域之一。通过网络控制可以实现对工厂设备、生产线等的自动化控制和管理，提高生产效率和产品品质。

自动控制原理稳定性分析知识点总结

自动控制原理稳定性分析知识点总结自动控制原理是现代控制理论中的基础学科，稳定性分析是其中重要的一部分。稳定性分析主要研究控制系统中信号的稳定性，即系统输出响应是否会收敛或发散。本文将对自动控制原理稳定性分析的知识点进行总结。 1. 稳定性的概念 稳定性是描述控制系统中输入与输出之间关系的一个重要性质。一个稳定的控制系统能够在一定范围内抑制干扰和噪声，保持输出信号在一定精度范围内的波动。稳定性可以分为绝对稳定和相对稳定两种情况。 2. 稳定性分析方法 稳定性分析方法主要包括代数稳定性判据、频域稳定性判据和时域稳定性判据三种。 2.1 代数稳定性判据 代数稳定性判据通过分析系统的特征值或者判别函数来判断系统的稳定性。其中，常用的代数稳定性判据有判别函数法、判别方程法和位置根判据法等。 2.2 频域稳定性判据

频域稳定性判据是通过绘制系统的频率响应曲线来分析系统的稳定性。常见的频域稳定性判据包括Nyquist稳定性判据和Bode稳定性判据等。 2.3 时域稳定性判据 时域稳定性判据是通过分析系统的状态方程或传递函数的时域响应曲线来判断系统的稳定性。常见的时域稳定性判据有极点位置法、根轨迹法和奈奎斯特判据等。 3. 稳定性的分类 根据系统特征值的位置，稳定性可以分为绝对稳定、相对稳定和不稳定三种情况。 3.1 绝对稳定 当系统的所有特征值都位于负半平面时，系统被称为绝对稳定。绝对稳定的系统具有良好的稳定性，能够有效地抑制干扰和噪声。 3.2 相对稳定 当系统的部分特征值位于负半平面，而部分特征值位于零轴或者正半平面上时，系统被称为相对稳定。相对稳定的系统在一定的条件下可以保持输出的稳定性。 3.3 不稳定 当系统的特征值中存在正实部或者纯虚部的特征值时，系统被称为不稳定。不稳定的系统输出会发散或者产生不稳定的振荡。

自动控制原理基本知识点

自动控制原理基本知识点2 1. 控制(Control):是指为了改善系统的性能或达到特定的目的,通过 对系统有关信息的采集和加工而施加到系统的作用。 2. 自动控制(Automatic Control):是关于受控系统的分析、设计和运 行的理论和技术。 3. 自动化(Automation):是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程 序或指令自动地进行操作或运行。 4. 自动控制系统(Automatic Control System): 由控制器、执行器、 传感器和被控对象等相互关联、相互制约、相互影响的一些部分组成的能对被控对象的工作状态进行自动控制的系统。 5. 系统(System):是指由相互关联、相互制约、相互影响的一些部分组成 的具有某种功能的有机整体。 6. 信息(Information): 是指符号信号或消息所包含的内容，用来消 除对所关心的客观事物认识的不确定性。 7. 反馈(Feedback):是指将系统的实际输出和期望输出进行比较，形 成误差,从而为确定下一步的控制行为提供依据。 8. 科学(Scienee):是指对各种事实和现象进行观察、分类、归纳、 演绎、分析、推理、计算和实验，从而发现规律，并对各种定量规律予以验证和公式化的知识体系。 9. 技术(Tech no logy):是指人类根据自身生产实践经验和自然科学原理改 变或控制其环境的手段和活动，是人类活动的一个专门领域。

10•工程(Engineerin g):是指应用科学知识和科学原理使自然资源最好地为人类服务的专门技术。 11•对控制系统的基本要求：稳定性、快速性、准确性。 12•模型:是对于对象和过程的某一方面本质属性的一种表述。 13•控制系统的数学模型：是描述系统输入、输出变量，以及内部各变量之间关系的数学表达式。 14•传递函数：线性定常系统在零初始条件下，输出量的拉普拉斯变换与输入量的拉普拉斯变换之比，用G(s)表示。零初始条件：是指在t=0时刻，系统的输入、输出及其它们的各阶导数均为零。 15•控制系统的动态结构图：是系统数学模型的图解化，由信号线、分支点、相加点、方框四种符号组成。动态结构图变换的基本法则：变换前后必须保持所有前向通道传递函数的乘积不变。 16•控制系统的开环传递函数：是指断开系统的主反馈通路，这时前向通路的传递函数与反馈通路的传递函数的乘积。误差传递函数：是指根据系统误差的定义，误差的拉普拉斯变换与作用信号拉普拉斯变换之比。 17•线性控制系统的总误差：是指系统的所有信号分别单独作用时所产生的误差的代数和。计算的依据是：线性系统的叠加性和齐次性。 18•时间响应：是指控制系统在输入信号作用下，其输出随时间变化的函数。 19•时域分析：是指根据控制系统在一定输入作用下的时间响应来分

自动控制原理部分重点(整理版)

自動控制原理重點 第一章自動控制系統的基本概念 第二節閉環控制系統的基本組成 1、基本組成 結構方塊圖如圖所示 2、基本元部件： （1）控制對象：進行控制的設備或過程。（工作機械） （2）執行機構：執行機構直接作用於控制對象。（電動機） （3）檢測裝置：用來檢測被控量，並將其轉換成與給定量相同的物理量（測速發電機） （4）中間環節：一般指放大元件。（放大器，可控矽整流功放） （5）給定環節：設定被控量的給定值。（電位器） （6）比較環節：將所測的被控量與給定量比較，確定兩者偏差量。 （7）校正環節：用於改善系統性能。校正環節可加於偏差信號與輸出信號之間的通道內，也可加於某一局部回饋通道內。前者稱為串聯校正，後者稱為並聯校正或回饋校正。 第三节自控控制系統的分類 一、按數學描述形式分類： 1．線性系統和非線性系統

（1）線性系統：用線性微分方程或線性差分方程描述的系統。 （2）非線性系統：用非線性微分方程或差分方程描述的系統。 2．連續系統和離散系統 （1）連續系統：系統中各元件的輸入量和輸出量均為時間t的連續函數。連續系統的運動規律可用微分方程描述，系統中各部分信號都是模擬量。 （2）離散系統：系統中某一處或幾處的信號是以脈衝系列或數碼的形式傳遞的系統。離散系統的運動規律可以用差分方程來描述。電腦控制系統就是典型的離散系統。 二、按給定信號分類 （1）恒值控制系統：給定值不變，要求系統輸出量以一定的精度接近給定希望值的系統。如生產過程中的溫度、壓力、流量、液位高度、電動機轉速等自動控制系統屬於恒值系統。 （2）隨動控制系統：給定值按未知時間函數變化，要求輸出跟隨給定值的變化。如跟隨衛星的雷達天線系統。 （3）程式控制系統：給定值按一定時間函數變化。如程式控制機床。 第四节對控制系統的基本要求 對控制系統的基本要求歸納為穩定性、動態特性和穩態特性三個方面 1、系統的暫態過程 2、穩定性 3、動態特性 4、穩態特性 值得注意的是，對於同一個系統體現穩定性、動態特性和穩態特性的穩、快、准這三個要求是相互制約的。 第二章 第三節 第四节 一、概念 1.動態結構圖：是描述系統各組成元件之間信號傳遞關係的數學圖形，它表示了系統的輸入輸出之間的關係。

自动控制原理复习总结(重点)

第二章 控制系统的数学模型复习指南与要点解析 在传递函数中，需要理解传递函数定义（线性定常系统的传递函数是在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换式与输入量的拉氏变换式之比）和性质。 零初始条件下：如要求传递函数需拉氏变换，这句话必须的。 二、※※※结构图的等效变换和简化--- 实际上，也就是消去中间变量求取系统总传递函数的过程。 1．等效原则：变换前后变量关系保持等效，简化的前后要保持一致（P45） 2．结构图基本连接方式只有串联、并联和反馈连接三种。如果结构图彼此交叉，看不出3种基本连接方式，就应用移出引出点或比较点先解套，再画简。其中： ※引出点前移在移动支路中乘以()G s 。（注意：只须记住此，其他根据倒数关系导出即可） 引出点后移在移动支路中乘以1/()G s 。 相加点前移在移动支路中乘以1/()G s 。 相加点后移在移动支路中乘以()G s 。 [注]：乘以或者除以()G s ，()G s 到底在系统中指什么，关键看引出点或者相加点在谁的前后移动。在谁的前后移动，()G s 就是谁。 [注]：※※※比较点和引出点相邻，一般不交换位臵※※※，切忌，否则要引线） 三. ※※※应用信号流图与梅森公式求传递函数 梅森公式： ∑=∆∆=n k k k P P 1 1 式中，P —总增益；n —前向通道总数；P k —第k 条前向通道增益； △—系统特征式，即 +-+-=∆∑∑∑f e d c b a L L L L L L 1 Li —回路增益； ∑La —所有回路增益之和； ∑LbLc —所有两个不接触回路增益乘积之和； ∑LdLeLf —所有三个不接触回路增益乘积之和； △k —第k 条前向通道的余因子式，在△计算式中删除与第k 条前向通道接触的回路。 [注]：一般给出的是结构图，若用梅森公式求传递函数，则必须先画出信号流图。 注意2：在应用梅森公式时，一定要注意不要漏项。前向通道总数不要少，各个回路不要漏。 [注]：别忘了标注箭头表示信号流向。 2．四个闭环系统的传递函数----特点分母相同，即特征方程相同 1212()()() ()()1()()() G s G s C s s R s G s G s H s Φ==+（通常说的输出对输入的传递函数）；