自动控制提纲答案.docx

《自动控制基础》复习提纲
第一章绪论
、经典控制理论和现代控制理论
自动控制:在没有人直接参与的情况下,利用控制装置使被控制对象的某些工作状态或参数(被控量)按照预定的规律变化。
经典控制理论:以线性定常系统为主的单输入单输出系统为研究对象,以传递函数作为描述系统的数学模型,以时域分析法、根轨迹法和频域分析法为主要分析设计工具。
现代控制理论:以时变参数、多变量、非线性复杂系统为研究对象,以状态方程作为描述系统的数学模型,以最优控制和卡尔曼滤波为核心的控制系统分析、设计的原理和方法。
2. 自动控制系统的工作原理;
、闭环控制系统、复合控制系统以及它们的区别;
开环控制系统:输入直接供给控制器,通过控制器对受控对象产生控制作用,没有输出反馈,输出量对控制没有影响。
闭环控制系统:输出全部或部分被反馈回输入端,与输入比较得出偏差加给控制器,再根据偏差调节受控对象,形成闭环控制回路。
复合控制系统:将开环控制与闭环控制结合起来,组成开环-闭环控制方式,以实现复杂而准确度要求较高控制任务,这种系统称为复合控制系统。
(方框图、各元件的作用);
给定元件:产生给定信号或输入信号。
反馈元件:量测被调量或输出信号,产生主反馈信号。
比较元件:比较输入信号和反馈信号之间的偏差。
放大元件:对偏差信号进行信号放大和功率放大的元件
执行元件:直接对控制对象进行操作的元件。
控制对象:控制系统所要操纵的对象,其输出量为系统的被调量(或被控制量)。
校正元件:用以稳定控制系统,提高性能。
:恒值控制系统、随动系统、程序控制系统以及它们之间的区别;线性系统和非线性系统以及它们之间的区别;连续系统和离散系统以及它们之间的区别
(稳定性、快速性、准确性)。
问题:
(1)何谓自动控制?经典控制理论和现代控制理论有什么区别?(同上)
(2)何谓反馈?自动控制系统的工作原理是什么?
反馈:指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入,进而影响系统功能的过程。
自动控制系统的工作原理:基于反馈基础上的“检测偏差并用以纠正偏差”。
(4)开环控制系统和闭环控制系统有什么区别?(同上所述)
开环控制系统
结构比较简单,成本较低,工作稳定;开环控制没有反馈,没有纠正偏差的能力,抑制干扰能力差,对外扰动和系统内参数的变化比较敏感,系统控制精度较低;当系统控制量的变化规律能预先知道,并且不存在外部扰动时,采用开环控制较好。一般用于可以不考虑外界影响或精度要求不高的场合。
闭环控制系统
采用反馈装置,结构比较复杂,成本较高,如果系统结构参数选取不当,控制过程可能不稳定;存在反馈,对外扰动和系统内参数的变化所引起的偏差能够自动纠正,抑制干扰能力强,系统控制精度较高;
(5)绘制反馈控制系统基本组成方框图,并说明各组成元件的作用。(同上所述)
(6)恒值控制系统、随动系统、程序控制系统有什么区别?
恒值系统:输出量以一定精度等于给定量,而给定量一般不变或变化很缓慢(扰动可随时变化)的系统。分析重点在于如何克服扰动对被调量的影响。
随动系统:在闭环系统中,如果控制信号为一任意时间函数(随机信号),其变化规律无法预先确定,而要求