自动控制原理期末复习资料PPT推荐.ppt

自动控制原理期末复习资料PPT推荐.ppt

《自动控制原理期末复习资料PPT推荐.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自动控制原理期末复习资料PPT推荐.ppt（42页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

条前向通道的增益或传输函数；

信号流图的特征式信号流图的特征式Li所有不同回路增益之和所有不同回路增益之和LiLj所有两两互不接触回路增益乘积之和所有两两互不接触回路增益乘积之和LiLjLk所有三个互不接触回路增益乘积之和所有三个互不接触回路增益乘积之和k第第k条条前前向向通通道道特特征征式式的的余余子子式式，等等于于将将中与前向通道相接触的全部置中与前向通道相接触的全部置0后余下部分后余下部分。

例2例例3求求C（s）/R（s）第三章第三章时域分析法时域分析法11控制系统的时域指标（五项指标）控制系统的时域指标（五项指标）22二阶系统分析二阶系统分析33系统的稳定性和代数判据系统的稳定性和代数判据44稳态误差的分析和计算稳态误差的分析和计算1.1.上升时间tr响应曲线从零首次上升到稳态值h（）所需的时间，称为上升时间。

对于响应曲线无振荡的系统，tr是响应曲线从稳态值的10%上升到90%所需的时间。

延迟时间td:

响应曲线第一次到达终值一半所需的时间。

2.峰值时间tp响应曲线超过稳态值h（）达到第一个峰值所需的时间。

3.调节时间ts在稳态值h（）附近取一误差带，通常取一一.五项指标五项指标响应曲线开始进入并保持在误差带内所需的最小时间，称为调节时间。

ts越小，说明系统从一个平衡状态过渡到另一个平衡状态所需的时间越短。

4.超调量%响应曲线超出稳态值的最大偏差与稳态值之比。

即二二.二阶系统分析二阶系统分析闭环特征方程为：

闭环特征方程为：

三、控制系统稳定性三、控制系统稳定性1.稳定的充要条件是:

系统特征方程的全部根都具有负实部,或者闭环传递函数的全部极点均在s平面的虚轴之左。

特征方程有重根时,上述充要条件完全适用。

22、劳斯稳定判据、劳斯稳定判据设控制系统的特征方程式为设控制系统的特征方程式为则则线线性性系系统统稳稳定定的的充充分分必必要要条条件件是是特特征征方方程程的的全全部部系系数数为为正正值值，不不缺缺项项，并并且且由由特特征征方方程程系系数数组成的劳斯表的第一列的系数也为正值。

组成的劳斯表的第一列的系数也为正值。

例例44设系统的特征方程为设系统的特征方程为判断系统的稳定性。

判断系统的稳定性。

解解列劳斯表列劳斯表求导求导列出新劳斯表列出新劳斯表由由上上列列劳劳斯斯计计算算表表第第一一列列看看出出，各各元元符符号号均均相相同同。

这这种种情情况况表表明明，系系统统的的特特征征根根中中不不含含具具有有正正实实部部的的根根，它它们们的的值值由辅助方程由辅助方程四、稳态误差的计算和无差度第四章第四章根轨迹法根轨迹法例例55负反馈系统的开环传递函数负反馈系统的开环传递函数试作试作KK（由由00）变动的系统闭环根轨迹。

变动的系统闭环根轨迹。

解：

（1）开环极点：

开环极点：

p1=0，p2=-1，p3=-2

（2）无开环有限零点。

无开环有限零点。

（2）n=3，根轨迹有根轨迹有3条分支；

条分支；

（3）K=0时时，根轨迹起始于，根轨迹起始于p1，p2，p3K时，皆趋于无穷远处；

时，皆趋于无穷远处；

（4）实轴上的根轨迹区段：

实轴上的根轨迹区段：

（-1,0），（-,-2）（5）渐近线渐近线：

（6）分离点分离点sd：

由公式由公式解之，得解之，得sd=-0.42,sd=-1.58（舍掉舍掉）（7）分离角：

分离角：

（8）根轨迹与虚轴交点坐标（即临界增益点）：

根轨迹与虚轴交点坐标（即临界增益点）：

令令s=j，代入特征方程代入特征方程将实部和虚部分别写成方程式将实部和虚部分别写成方程式解之，得解之，得所以，与虚轴交点所以，与虚轴交点坐标为坐标为临界增益临界增益第5章频率域方法一一、频率特性的基本概念、频率特性的基本概念在正弦信号作用下，输出信号的稳态分量与输入信号在正弦信号作用下，输出信号的稳态分量与输入信号的复数比。

的复数比。

若用若用表示，则有表示，则有称为系统（元件）的频率特性，称为系统（元件）的频率特性，它描述了在不同频它描述了在不同频率下系统（或元件）传递正弦信号的能力率下系统（或元件）传递正弦信号的能力。

还可以用实数部分和虚数部分组成的复数形式进行还可以用实数部分和虚数部分组成的复数形式进行描述，即描述，即式中式中和和分别称为系统（或元件）的实频特性分别称为系统（或元件）的实频特性和虚频特性。

和虚频特性。

P频率特性在复平面上的表示频率特性在复平面上的表示二、绘制系统开环二、绘制系统开环Bode图的方法图的方法（11）将系统开环频率特性）将系统开环频率特性写成以时间常数表示、以写成以时间常数表示、以典型环节频率特性连乘的形式。

典型环节频率特性连乘的形式。

（22）求出各环节的转折频率，并从小到大依次标在对数）求出各环节的转折频率，并从小到大依次标在对数坐标图的横坐标上。

坐标图的横坐标上。

（33）按传递系数）按传递系数K计算计算20lgK的分贝值，过的分贝值，过=1这一点，绘制斜率为这一点，绘制斜率为的直线，此即为低的直线，此即为低频段的渐近线（或其延长线）。

频段的渐近线（或其延长线）。

（44）从低频渐近线开始，在）从低频渐近线开始，在轴从左到右（即沿着频率轴从左到右（即沿着频率增大）的方向，每遇到一个转折频率，就按照增大）的方向，每遇到一个转折频率，就按照特定规律特定规律改改变一次对数幅频特性曲线的斜率，直至经过全部转折频率变一次对数幅频特性曲线的斜率，直至经过全部转折频率为止。

为止。

三三、频率域稳定判据、频率域稳定判据奈氏判据奈氏判据：

系统闭环系统稳定的充分必要条件是：

开系统闭环系统稳定的充分必要条件是：

开环幅相频率特性曲线曲线环幅相频率特性曲线曲线GHGH逆时针包围逆时针包围（11，jj00）点点的圈数的圈数NN等于开环传递函数正实部极点个数等于开环传递函数正实部极点个数PP的一半的一半.也也可可采采用用穿穿越越法法。

设设N为为开开环环幅幅相相频频率率特特性性曲曲线线正正穿穿越越（1，j0）点点左左侧侧负负实实轴轴的的次次数数（从从上上往往下下穿穿越越），N表示负穿越的次数（从下往上穿越），则表示负穿越的次数（从下往上穿越），则2、对数频率稳定判据33、稳定裕度定裕度

（1）

（1）相稳定裕度相稳定裕度由于，因此在Bode图中，相角裕度表现为L（）=0dB处的相角水平线之间的距离。

（2）

（2）模稳定裕度模稳定裕度对于最小相位系统，欲使系统稳定，就要求相对于最小相位系统，欲使系统稳定，就要求相角裕度角裕度00和幅值裕度和幅值裕度hh11。

（3）（3）截止频率和穿越频率的求法一定要掌握截止频率和穿越频率的求法一定要掌握第六章第六章控制系统的设计与校正控制系统的设计与校正解：

串联校正方法的比较串联校正方法的比较超前超前校正校正校正网络特点校正网络特点滞后滞后校正校正滞后超前滞后超前校正方法校正方法应用场合应用场合效果效果幅值增加幅值增加相角超前相角超前幅值衰减幅值衰减相角迟后相角迟后幅值衰减幅值衰减相角超前相角超前滞后超前滞后超前均不奏效均不奏效反馈校正的几种作用反馈校正的几种作用利用反馈改变局部结构、参数利用反馈改变局部结构、参数利用反馈削弱非线性因素的影响利用反馈削弱非线性因素的影响反馈可提高对模型摄动的不灵敏性反馈可提高对模型摄动的不灵敏性利用反馈可以抑制干扰利用反馈可以抑制干扰第八章采样系统理论只有在只有在ss22maxmax的条件下，采样后的离散信的条件下，采样后的离散信号号ff*（tt）才有可能无失真地恢复到原来的连续信号。

才有可能无失真地恢复到原来的连续信号。

maxmax为连续信号的上限频率。

这就是香农采样定为连续信号的上限频率。

这就是香农采样定理。

理。

香农（香农（ShannonShannon）采样定理采样定理