自动控制原理部分重点.doc

主动操纵道理重点
第一章主动操纵零碎的根本观点
第二节闭环操纵零碎的根本构成
1、根本构成
构造方块图如下图

2、根本元部件：
〔1〕操纵工具：进展操纵的装备或进程。〔任务机器〕
〔2〕履行机构：履行机构直截了当感化于操纵工具。〔电念头〕
〔3〕检测安装：用来检测被控量，并将其转换成与给定量一样的物理
量〔测速发电机〕
〔4〕两头环节：普通指缩小元件。〔缩小器，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〕比拟环节：将所测的被控量与给定量比拟，断定两者偏向量。
〔7〕校订环节：用于改良零碎功能。校订环节可加于偏向旌旗灯号与输入旌旗灯号之间的通道内，也可加于某一部分反响通道内。前者称为串联校订，后者称为并联校订或反响校订。
第三节 自控操纵零碎的分类
一、按数学描绘方式分类：
1．线性零碎跟非线性零碎
〔1〕线性零碎：用线性微分方程或线性差分方程描绘的零碎。
〔2〕非线性零碎：用非线性微分方程或差分方程描绘的零碎。
2．延续零碎跟团圆零碎
〔1〕延续零碎：零碎中各元件的输入量跟输入量均为时刻t的延续函数。延续零碎的活动法则可用微分方程描绘，零碎中各部分旌旗灯号基本上模仿量。
〔2〕团圆零碎：零碎中某一处或多少处的旌旗灯号是以脉冲系列或数码的方式通报的零碎。团圆零碎的活动法则能够用差分方程来描绘。盘算机操纵零碎确实是典范的团圆零碎。
二、按给定旌旗灯号分类
〔1〕恒值操纵零碎：给定值稳定，请求零碎输入量以必定的精度濒临给定盼望值的零碎。如消费进程中的温度、压力、流量、液位高度、电念头转速等主动操纵零碎属于恒值零碎。
〔2〕随动操纵零碎：给定值按未知时刻函数变更，请求输入追随给定值的变更。如追随卫星的雷达天线零碎。
〔3〕顺序操纵零碎：给定值按必准时刻函数变更。如程控机床。
第四节 对操纵零碎的根本请求
对操纵零碎的根本请求归结为波动性、静态特点跟稳态特点三个方面
1、零碎的暂态进程2、波动性3、静态特点4、稳态特点
值得留意的是，关于统一个零碎表达波动性、静态特点跟稳态特点的稳、快、准这三个请求是互相制约的。

第二章线性延续零碎的数序模子
第三节通报函数
通报函数的界说：线性零碎在零初始前提下，输入旌旗灯号的拉氏变更与输入旌旗灯号的拉氏变更之比。
第四节 零碎静态构造图
一、观点
G(S)
H(S)
Xf(S)
E(S)
Xr(S)
XC(S)
-
1.静态构造图：是描绘零碎各构成元件之间旌旗灯号通报关联的数学图形，它表现了零碎的输入输入之间的关联。

2.构造图的构成：
〔1〕旌旗灯号线：带箭头的直线，箭头表现旌旗灯号通报偏向。
〔2〕引出点〔不离点〕：表现旌旗灯号引出或丈量的地位。
〔3〕比拟点〔相加点〕：对两个以上旌旗灯号加减运算。
〔4〕方框：方框图内输入环节的通报函数。
第五节 旌旗灯号流程图
一、根本观点及常用术语
旌旗灯号流程图简称旌旗灯号流图，是一种用图线表现线性方程组的办法。
第六节 脉冲呼应函数〔界说？〕
零碎
r(t)
单元脉冲函数
y(t)
脉冲呼应函数

界说：零碎或环节的单元脉冲呼应函数的拉氏变更即为零碎或环节的通报函数。
重点参考例2-4、2-11、2-12

第三章操纵零碎的时域剖析法
第一节典范输入旌旗灯号跟时域功能目标
一、典范的输入旌旗灯号
1.阶跃旌旗灯号2.歪坡旌旗灯号3.抛物线旌旗灯号4.脉冲旌旗灯号5.正弦旌旗灯号
二、时域功能目标
〔以单元阶跃旌旗灯号输入时，零碎输入为要紧特点量〕
〔1〕静态功能目标
反响疾速性
回升时刻tr：呼应曲线从零到第一次抵达稳态值所需求的时刻。
峰值时刻tp：呼应曲线从零到第一个峰值所需求的时刻。
调理时刻ts：呼应曲线从零抵达并停顿在稳态值的或偏差范
围所需求的最小时刻。
超调量：零碎在呼应进程中，输入量的最年夜值超越稳态值的百分数。
〔2〕稳态功能目标
稳态功能目标用稳态偏差ess来描绘，是零碎抗搅扰精度或抗搅扰才能的一种量度。
第二节一阶零碎剖析
一阶零碎界说：用一阶微分方程描绘的零碎。
第三节 二阶零碎剖析
二阶零碎界说：用二阶微分方程描绘的零碎。
第五节 波动性剖析及代数判据
一、波动的观点及前提：
⒈波动观点：假如零碎受扰动后，偏离了本来的任务形态，而当扰动撤消后，零碎又能逐步规复到本来的任务形态，那么称零碎是波动的。
⒉波动前提：零碎特点方程式一切的根都位于ｓ立体的左半立体。
二、断定零碎波动的办法：
⒈一、二阶零碎波动前提：
特点方程的各项系数均为正。
⒉高阶零碎
使用劳斯判据跟胡尔维茨波动判据。
三、劳斯判据
零碎特点方程的规范方式：

第六节 稳态偏差剖析及盘算
重点参考例3-1、3-2、3-3、3-12

第四章操纵零碎的根轨迹剖析法
第二节绘制根轨迹的根本前提跟根本规那么〔绘图〕
八条准那么
参考例4-6、4-7

第五章操纵零碎的频率特点剖析法
第一节频率特点的根本观点
一、频率特点的界说
波动的线性定常零碎，其对正弦函数输入下的稳态呼应，称为频率呼应。输入与输入的振幅比，称为零碎的幅频特点。它描绘了零碎对差别频率的正弦函数输入旌旗灯号在稳态状况下的衰减〔或缩小〕特点；输入与输入的相位差，称为零碎的相频特点。相频特点描绘了零碎的稳态输入对差别频率的正弦输入旌旗灯号在相位上发生的相角迟后或相角超前的特点；幅频特点跟相频特点，称为零碎或环节的频率特点。
二、 频率特点跟通报函数之间的关联

第二节 频率特点的表现办法
一、 代数剖析法
二、 图形表现法
1. 极坐标图〔幅相频率特点图或奈奎斯特图〕
2.博德图〔对数频率特点图〕
第三节典范环节的频率特点
第四节零碎开环频率特点绘制
第五节用频率法剖析零碎的波动性
第六节用频率法剖析零碎的稳态功能
第七节用开环频率特点剖析零碎的静态功能
重点参考例5-4、5-6

第六章频率法校订
第一节频率法校订的根本观点
一、功能目标
1.时域功能目标：
静态目标：稳态偏差；无差度阶数；开环缩小系数等。
静态目标：调理时刻；超调量；回升时刻、峰值时刻跟振荡次数等。
2.开环频率特点目标：
停止频率；相角波动裕度；幅值波动裕度；中频宽度。
第二节 串联超前校订
二、校订道理
用频率法对零碎进展超前校订的根来源根基理，是应用超前校订收集的相位超前特点来增年夜零碎的相位裕量，以抵达改良零碎瞬态呼应的目标。为此，请求校订收集最年夜的相位超前角出如今零碎的停止频率〔剪切频率〕处。因为RC构成的超前收集存在衰减特点，因而，应采纳带缩小器的无源收集电路，或采纳运算缩小器构成的有源收集。
第三节 串联滞后校订
基于频率呼应法串联滞后校订道理、办法：
因为滞后校订收集存在低通滤波器的特点，因而当它与零碎的弗成变部分串联相连时，会使零碎开环频率特点的中频跟高频段增益落低跟停止频率减小，从而有能够使零碎取得充足年夜的相位裕度，它不妨碍频率特点的低频段。由此可见，滞后校订在必定的前提下，也能使零碎同时满意静态跟静态的请求。

要紧是观点方面的咨询题

第七章非线性零碎剖析
第一节操纵零碎中典范非线性特点
一、非线性零碎构成：
非线性环节+线性环节

二、典范非线性特点(4种)

2、逝世区

1、饱跟

3、继电器

第二节 描绘函数法
一、描绘性函数的界说
非线性元件的输入为正弦波时，将其输入的非正弦波的一次谐波〔基波)与输入正弦波的单数比，界说为非线环节的描绘函数。
饱跟、逝世区、继电器
第八章线性团圆操纵零碎的剖析与综合
1、与延续零碎的区不？
2、 什么是采纳？采样进程的界说？喷鼻农采样定理？
采样进程：把一延续旌旗灯号转换成一串脉冲序列或数码旌旗灯号的进程，称为采样进程。
3、脉冲函数怎么样求?
4、波动性推断？
参考例8-13