自动控制原理总经典总结DOCWord格式文档下载.docx

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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

四、知识结构图

第二章控制系统的数学模型

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。

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。

（＃＃）

6、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。

第三章控制系统的时域分析

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。

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。

5.了解稳定性的概念，掌握线性定常系统稳定的充要条件（＃）。

6.重点掌握判断稳定性的Routh代数判据及应用（＃）（＃），对Hurwitz判据有一般了解。

能根据系统要求确定满足稳定的系统参数范围（＃）（＃）。

7.了解稳态误差的概念、定义、产生原因、类型。

8.重点掌握给定稳态误差终值的计算，稳态误差系数的计算，扰动稳态误差终值的计算及减小稳态误差的方法，并能根据系统对稳态误差的要求确定系统参数。

第四章控制系统的根轨迹法

1.基本概念

（1）根轨迹定义

（2）根轨迹绘制的基本条件：

幅值方程和相角方程。

2.绘制根轨迹的基本法则

（1）常规根轨迹的绘制法则

（2）参量根轨迹绘制

（3）零度根轨迹绘制

3.增加开环零极点对根轨迹的影响

4.利用根轨迹分析系统

①稳定性；

②运动形式；

③主导极点；

④超调量；

⑤调节时间；

⑥实数零、极点的影响；

⑦偶极子及其处理。

1.重点掌握绘制常规负反馈系统根轨迹的基本条件和基本法则；

2.理解参量根轨迹和零度根轨迹的绘制；

3.了解多回路控制系统的根轨迹；

4.掌握增加开环零极点对根轨迹的影响；

5.能根据根轨迹分析系统性能随参数变化的趋势。

第五章控制系统的频率特性

1.频率特性的定义

2.频率特性的几何表示

（1）极坐标图或奈奎斯特图（Nyquist图）

（2）对数频率特性曲线（Bode图）

3.典型环节的频率特性及最小相位系统

（1）典型环节频率特性

（2）最小相位系统与非最小相位系统

4.稳定判据

（1）奈奎斯特稳定判据

（2）对数频率特性的稳定判据

5.开环频域指标

（1）幅值裕度

（2）相角裕度

6.闭环频域指标

（1）零频幅值M（0）

（2）带宽频率

（3）谐振峰值Mr和谐振频率

（4）闭环系统频域指标与时域指标的关系

7.开环对数频率特性与时域性能指标：

（1）三频段的概念

（2）开环系统频域指标与时域性能指标的关系

1.正确理解频率特性的概念，掌握典型环节的频率特性并运用频率特性分析系统的稳态响应。

2.熟练掌握绘制开环系统Nyquist图和Bode图的方法，会求剪切频率

（＃）（＃）。

3.重点掌握奈奎斯特稳定判据及其在系统分析中的应用。

4.重点掌握相角裕度、幅值裕度的计算。

5.掌握开环对数频率特性与系统性能之间的关系，正确理解三频段的概念。

6.正确理解并掌握用实验数据确定传递函数，由最小相位系统的Bode图确定系统的传递函数的方法，会求开环放大系数

。

1.