自控原理总复习.ppt

自动控制原理 总复习;第二章 控制系统的数学模型;系统结构; 框图的等效变换和化简遵循的原则：转换前后保持信号的“等效性”。分两类：1、环节的合并（串联、并联、反馈） 2、信号的分支点或相加点的移动一般化简步骤： a、先将能合并的环节合并； b、适当移动分支点或相加点，使其能再进行环节的合并。;分支点和相加点的移动规则总结;例1;典型环节的传递函数;第三章 时域分析法;开环传递函数;阶跃响应的时域性能指标 时域中评价系统的暂态性能，通常以零初始条件 下单位阶跃输入信号的暂态响应为依据。; 可用二阶微分方程描述的系统称为二阶系统。典型二阶系统的结构图如图所示，系统的闭环传递函数为 ;特征根;ζ值越小振荡性越强；ζ值越大振荡性越弱 ;在欠阻尼情况下二阶系统的暂态性能指标; (1)上升时间 ;例2：如图所示的单位反馈随动系统，K=16，T = 0.25s。试求（1）特征参数ζ和ωn； （2）计算 Mp 和 ts ； ;（2）;劳斯 (Routh) 稳定判据 ;劳斯稳定判据 （1）劳斯表第一列所有系数均不为零的情况 如果劳斯表中第一列的系数均为正值，则系统是稳定的，否则系统是不稳定的,且不稳定根（在s平面右半部分）的个数等于劳斯表中第一列系数符号改变的次数。;(2) 劳斯表某行的第一列系数等于零，而其余各 项不全为零的情况;例如 ， ， 等等。显然，系统是不 稳定的。此时，为了确定根的分布情况，可按下列步骤处理： ;例3. 单位负反馈系统，开环传函G(s)如下，确定系统稳定时K的取值范围。;稳态误差稳态误差的定义;给定输入作用下稳态误差的计算;（1）系统的分类（系统类型）; 系统的稳态误差;第四章 根轨迹法;例4 负反馈系统的开环传递函数 试作K(由0??)变动的系统闭环根轨迹。;(2) n = 3 ，根轨迹有3条分支；;(5) 渐近线： ;(6) 分离点d： ;(7) 根轨迹与虚轴交点坐标：;解之，得;第五章 控制系统的频域分析 ;幅频特性;典型环节 比例环节：K 惯性环节：1/(Ts+1)，式中T0 一阶微分环节：(Ts+1)??式中T0 积分环节：1/s 延迟环节： 振荡环节：;0;（2）系统为Ⅱ型系统，使用奈式判据判断系统的稳定性，还需要对开环幅相特性曲线补线，以ω→0+为起点，逆时针补 -180°的奈式曲线，使得系统的幅相曲线为闭合曲线（如下图所示）。系统无右极点，因此P=0。 根据系统的奈式曲线可知，系统穿越次数有： N+=1 N-=1 那么N= N+- N-=0 则：Z=P-2N=0 因此，系统闭环稳定。;绘制系统开环Bode图的方法;频率域稳定判据 ;2、对数频率稳定判据 ;3、稳定裕度; 对于最小相位系统，欲使系统稳定，就要求相角裕度γ ＞0和幅值裕度h＞1。;Thank you!