控制工程总复习
79页1、复习课控制工程基础控制工程基础控制工程基础课程总复习绪论绪论数学模型数学模型时域分析时域分析频域分析频域分析稳定性分析稳定性分析系统设计与校正系统设计与校正奈奎斯 特图 动态响 应分析伯德图 表示 稳态响 应分析劳斯 判据奈奎斯 特判据基本组成、分类、评价微分方程模型、传递函数 模型、动态结构图模型。基本述语基本述语建模建模分析分析综合综合根据指标设计指标验证串联、顺馈、反馈校正课程体系统结构控制工程基础控制工程基础课程总复习第一章 控制系统的基本概念第二章 控制系统的数学模型 第三章 控制系统的时域分析方法第四章 控制系统的频域分析方法 第六章 控制系统的校正 第五章 系统稳定性分析控制工程基础控制工程基础课程总复习第一章 控制系统的基本概念 一、基本概念 1、自动控制:指在没有人直接参与的情况下,利用控制装置,使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数,自动的按照预定的规律运行。 2、反馈:将系统的输出部分或全部地返回到系统的输入端并与输入信号进行比较的过程。控制工程基础控制工程基础课程总复习二、控制系统的基本组成输出 信号给定 环节运算及放 大环节执行 环节被控 对象检测变 送环
2、节典型控制系统的组成方块图控制部分被控制部分输入 信号偏差 信号反馈 信号控制 信号干扰 信号控制工程基础控制工程基础课程总复习1、开环控制系统三、控制系统的基本分类 (一)对广义系统按有无反馈情况分2、闭环控制系统(二)按给定值的运动规律又可分 2、随动控制系统1、恒值控制系统 3、程序控制系统3、半闭环控制系统开环控制:只有输入量对 输出量产生控制作用,输 出量不参与对系统的控制 。 结构简单、维护容 易、成本低、不存在稳定 性问题 输入控制输出 输出不参与控制 系统没有抗干扰能 力 适用范围:输入量 已知、控制精度要求不高 、扰动作用不大。闭环控制:把输出量的一 部分检测出来,反馈到输入 端,与给定信号进行比较, 产生偏差,此偏差经过控制 器产生控制作用,使输出量 按照要求的规律变化; 输入控制输出,输出 参与控制 检测偏差、纠正偏差 具有抗干扰能力 结构复杂控制工程基础控制工程基础课程总复习四、对控制系统的基本要求从控制工程的角度来看,控制系统却有一些共同的要求,一般可归结为“稳、快、准”三个方面。 。控制工程基础控制工程基础课程总复习第二章 控制系统的数学模型 一、要求掌握基
3、本知识 1、数学模型、分类及建立方法 2、微分方程模型列写方法 3、拉氏变换的定义、性质及典型信号拉氏变换 4、传递函数定义、列写方法 5、开环传递函数与闭环传递函数概念控制工程基础控制工程基础课程总复习6、特征多项式、特征方程、特征根 7、方框图的建立及其化简方法 二、本章重点掌握 1、传递函数概念及列写方法; 2、典型信号的拉氏变换; 3、方框图的化简计算设函数f(t) (t0)在任一有限区间上分段连续, 且存在一正实常数s,使得:则函数f(t)的拉普拉氏变换存在,并定义为:F(s)称为函数f(t)的拉普拉氏变换或象函数,它是一个 复变函数;f(t)称为F(s)的原函数;L为拉氏变换的符 号。式中:s=+j(、均为实数);称为拉普拉氏积分;1、拉氏变换 (1)、拉氏变换的定义。控制工程基础控制工程基础课程总复习(2)、常用函数的拉普拉斯变换(1) 单位阶跃函数的拉普拉斯变换(2) 单位脉冲函数的拉普拉斯变换(3) 单位斜坡函数的拉普拉斯变换(4) 单位抛物线函数的拉普拉斯变换(5)指数函数的拉普拉斯变换1、拉氏变换控制工程基础控制工程基础课程总复习常用拉氏变换表(3)、拉氏变换的性
4、质 线性性质 拉氏变换也遵从线性函数的齐次性和叠加性。拉氏变 换的齐次性是:一个时间函数乘以常数时,其拉氏变 换为该时间函数的拉氏变换乘以该常数。1、拉氏变换控制工程基础控制工程基础课程总复习q 齐次性:Laf(t)=aLf(t),a为常数;q 叠加性:Laf1(t)+bf2(t)=aLf1(t)+bLf2(t)a,b为常数;初值定理若且存在,则(3)、拉氏变换的性质 1、拉氏变换控制工程基础控制工程基础课程总复习终值定理若Lf(t)= F(s),且存在,则(4)部分分式法1、拉氏变换控制工程基础控制工程基础课程总复习列写闭环系统微分方程式的目的,是确定输出与输入 或扰动量之间的函数关系。 列写的一般步骤如下: (1)分析系统和元件的工作原理,找出各物理量之间 的关系,确定输出量及输入量。 (2)设中间变量,依据物理、化学等定律忽略次要因 素列写微分方程式。 (3)消去中间变量,由高阶到低阶排列,将输出写在 等号左边,输入写在等号右边的微分方程式,即是系 统或元件的微分方程式或数学模型。 2、元件和系统微分方程式的建立控制工程基础控制工程基础课程总复习 电感Li(t)u(t) 电容Ci
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