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2.动态性能指标9
3.一阶、二阶系统初态指标的相关计算-劳斯判据-稳态误差计算9
第四章根轨迹(只考概念)12
第五章频域分析法(考试重点)12
1概念12
2典型环节的伯德图12
3考题类型12
单元六系统的校正与设计(只考概念)
1.按照校正装置在系统中的连接方式,控制系统的校正方式可以分为五种:
1)串联校正2)并联校正3)前馈校正4)反馈校正5)复合校正
2.串联校正的分类:
1)超前校正2)滞后校正3)滞后超前校正4)PID调节器
3.每种校正的特点:
1)串联校正:
设计简单,易实现,价格低廉,但是效果不太好。
2)反馈校正:
a.能有效地改变被包围环节的动态结构、参数;
b.减弱了元件特性变化对整个系统的影响,从而反馈校正对系统元件
特性的稳定性要求低。
单元一自动控制系统绪论
1自动控制的概念
所谓的自动控制,是指在没有人直接参与的情况下,利用控制器或控制装置来控制机器、
设备或生产过程等,使其受控物理量自动地按照预定的规律变化,以达到控制目的。
2自动控制分类
2.1自动控制的分类:
1)开环控制2)闭环控制3)复合控制
2.2各个控制的特点:
1)开环:
系统结构简单、维护容易、成本低,不存在稳定性问题。
但是
系统抗干扰能力差。
2)闭环:
系统能自动地跟踪给定信号,减小跟踪误差,提高控制精度,抑制扰动信号的干扰,降低了前向通路中元件的精度要求。
还使得整个系统对某些非线性影响不灵敏。
3)复合:
精度高,造价高,维修成本高。
2.3对系统性能的基本要求
1)稳定性----稳(
)
2)动态性能----快(ts)
3)稳态性能----准(ess)
单元二自动控制系统的数学模型
1传递函数的定义
线性定常系统,零初始条件下,系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比,称为线性定常系统的传递函数。
2常用的拉氏变换
3典型环节的传函
3.1比例环节
G=K
3.2惯性环节
G=
3.3积分环节
3.4微分环节
3.5振荡环节
4微分方程、求传函、画结构图的题目
结构图的化间重点考引出点的移动,运算点的移动不做重点考察。
第二章作业重点看2-1的(a)、(b)
第三章时域分析
1.四大输入信号
1.单位阶跃信号
2.单位.斜坡信号
3.单位脉冲信号
4.单位抛物线信号
2.动态性能指标
2.1延迟时间td:
指输出响应第一次到达稳态值的50%所需要的时间。
2.2上升时间tr:
指输出响应从稳态值得10%上升到90%所需要的时间。
2.3峰值时间tp:
指输出响应输出响应超过其稳态值到达的第一个峰值所需要的时间。
2.4调节时间ts:
指当输出量和稳态值之间的偏差达到允许范围(即误差带
,一般取稳态值的
或
)以后
并一直保持在此范围内所需要的最短时间。
2.5超调量
:
指的是动态过程中输出响应的最大值超过稳态值得百分数。
一阶、二阶系统初态指标的相关计算-劳斯判据-稳态误差计算
系统的动态性能指标的计算另见77页的例题3-2(必看)
第四章根轨迹(只考概念)
1.偶极子:
对靠得很近或相等的零极点,彼此将相互抵消,其结果使留数等于零,此类零极点叫偶极子
2.根轨迹的规则:
法则3根轨迹连续且对称于实轴。
第五章频域分析法(考试重点)
1概念
1.1频率特性的定义:
将线性定常系统的频率特性为输出信号的傅氏变换
与输入信号的傅氏变换R(jw)之比,表示为:
G(jw)=
1.2幅相频率特性又称为极坐标图、奈奎斯特图
1.3对数频率特性又称为对数极坐标图、伯德图
1.4最小相位系统:
系统的传递函数在S的右平面上没有零极点,而且不包含延迟环节,称为最小相系统。
否则称为非最小相系统。
2典型环节的伯德图
参见书本第156-166页
3考题类型
3.1奈氏图的绘制、判断系统稳定性
其中,n为分母上的最高阶次,m为分子上的最高阶次。
3.2伯德图的绘制
1)根据传函画伯德图
2)根据伯德图写传函
画伯德图的例题
根据伯德图求传递函数的例题
解析:
K=
由低频段的-40dB可知,积分环节个数V=2。
3.3奈氏稳定判据(注意是开环传递函数)
3.3.1下面的是不含积分环节的奈氏判据
如果将N和P*180各自乘以2,则闭环稳定的条件变为:
逆时针绕(-1,j0)的圈数的2倍等于不稳定极点个数P时,系统稳定。
否则不稳定。
3.3.2下面是含积分环节的奈氏判据
注意修正的圆弧为积分个数与90°
的乘积,方向是从实轴到W=0+
***********************************************************************************************************
3.3与3.1的综合(很有可能出现的考题类型)
个人认为:
右侧的图中的解题过程特殊点可以不用求,可以直接由3.1中直接画出。
下面这道题便验证了这个想法
对于同时存在惯性和一阶微分环节的传函,必须注意两者时间常数T的大小。
当惯性环节的时间常数小时,图象向下弯。
当一阶微分环节的时间常数小时,图象向上弯。
记忆方法:
谁小就朝谁的方向弯。
解释:
一阶微分位于分子位置(方向是上),一阶微分的时间常数小时,就朝上弯。
3.4奈氏判据在对数频率特性上的表示
注意:
P为开环传函在虚轴右平面的极点个数
3.5系统的相对稳定性及稳定裕量
上图是奈氏图上相位和幅值裕度
重点看相位裕量
另外参考书本188页例题5-12
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