2016 自动控制原理知识点总结.doc

1 /20 自动控制原理知识点总结第一章 1. 什么是自动控制? (填空) 自动控制: 是指在无人直接参与的情况下, 利用控制装置操纵受控对象, 是被控量等于给定值或按给定信号的变化规律去变化的过程。 2. 自动控制系统的两种常用控制方式是什么? (填空) 开环控制和闭环控制 3. 开环控制和闭环控制的概念? 开环控制:控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系特点: 开环控制实施起来简单, 但抗扰动能力较差, 控制精度也不高。闭环控制:控制装置与受控对象之间,不但有顺向作用,而且还有反向联系,既有被控量对被控过程的影响。主要特点: 抗扰动能力强, 控制精度高, 但存在能否正常工作, 即稳定与否的问题。掌握典型闭环控制系统的结构。开环控制和闭环控制各自的优缺点? ( 分析题:对一个实际的控制系统,能够参照下图画出其闭环控制方框图。) 4. 控制系统的性能指标主要表现在哪三个方面?各自的定义?(填空或判断) (1) 、稳定性:系统受到外作用后,其动态过程的振荡倾向和系统恢复平衡的能力(2) 、快速性:通过动态过程时间长短来表征的(3) 、准确性:有输入给定值与输入响应的终值之间的差值 sse 来表征的第二章 1. 控制系统的数学模型有什么? (填空) 微分方程、传递函数、动态结构图、频率特性 2. 了解微分方程的建立? (1) 、确定系统的输入变量和输入变量(2) 、建立初始微分方程组。即根据各环节所遵循的基本物理规律,分别列写出相应的微分方程,并建立微分方程组(3)、消除中间变量, 将式子标准化。将与输入量有关的项写在方程式等号的右边, 与输出量有关的项写在等号的左边 3. 传递函数定义和性质?认真理解。(填空或选择) 传递函数: 在零初始条件下, 线性定常系统输出量的拉普拉斯变换域系统输入量的拉普拉斯变 2 /20 换之比 4. 七个典型环节的传递函数(必须掌握)。了解其特点。( 简答) 典型环节传递函数特点比例环节?????? KsR sCs??G 输出不失真、不延迟、成比例地复现输入信号的变化, 即信号的传递没有惯性惯性环节?????? 1 KG??? TssR sCs 其输出量不能瞬时完成与输入量完全一致的变化积分环节?????? s 1GTsR sCs??输出量与输入量对时间的积分成正比。若输入突变, 输出值要等时间 T 之后才等于输入值, 故有滞后作用。输出积累一段时间后, 即使输入为零, 输出也将保持原值不变, 即具有记忆功能。只有当输入反向时, 输出才反向积分而下降。常用积分环节来改善系统的稳态性能微分环节?????? Ts G??sR sCs 输出与输入信号对时间的微分成正比, 即输出反映输入信号的变化率, 而不反映输入量本身的大小。因此, 可由微分环节的输出来反映输入信号的变化趋势, 加快系统控制作用的实现。常用微分环节来改善系统的动态性能振荡环节?????? 12T 1G 22???? TsssR sCs?若输入为一阶跃信号, 则动态响应应具有振荡的形式时滞环节?????? sesR sCs ??1eG s????输出波形与输入波形相同, 但延迟了时间?。时滞环节的存在对系统的稳定性不利 5. 动态结构图的等效变换与化简。三种基本形式, 尤其是式 2-61 。主要掌握结构图的化简用法, 参考 P38 习题 2-9 (a)、(e)、(f)。(化简) 等效变换, 是指被变换部分的输入量和输出量之间的数学关系, 在变换前后保持不变。串联, 并联, 反馈连接, 综合点和引出点的移动(P 27) 6. 系统的开环传递函数、闭环传递函数( 重点是给定作用下)、误差传递函数( 重点是给定作用下):式2- 63、2- 64、2- 66 系统的反馈量 B(s )与误差信号 E(s )的比值,称为闭环系统的开环传递函数系统的闭环传递函数分为给定信号 R(s) 作用下的闭环传递函数和扰动信号 D(s) 作用下的闭环传递函数系统的开环传递函数???????????????? sHsGsHsGsGs sG??? 21kE Bs 系统的闭环传递函给定信号 R(s) 作用,设 D(s)=0?????????????????????? sHsG sGsHSGsG sGsGs s??????11R Cs 21 21 3 /20 数扰动信号 D(s) 作用,设 R(s) =0???????????????????? sHsG sGsHSGsG sGs s d??????11D Cs 221 2 系统的误差传递函数给定信号 R(s) 作用,设 D(s)=0???????????????? sHsGsHSGsGs s er??????1 11 1R Es 21 扰动信号 D(s) 作用,设 R(s) =0??????????????????