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经典根轨迹校正设计方法研究 摘要 自动控制系统在现代文明和技术的发展与进步中，起着越来越重要的作用。 在工程实践中,有时需要在系统分析的基础上将原有系统的特性加以修正和改造，使系统能够实现给定的性能要求，因此，系统中就需要校正控制器的存在。 根轨迹提供了系统绝对稳定性的信息，还提供了稳定程度的信息。稳定程度实际上还是描述动态响应特性的方式。如果系统是不稳定的或者动态响应不可接受，根轨迹还可以指出可能改进响应的方法而且可以定性描述改进的效果。 本论文主要是对经典根轨迹校正设计方法的研究，针对受控对象，设计合适的根轨迹校正控制器，改善系统的性能指标，使系统能够实现给定的性能要求。 关键词 控制系统；自动控制；根轨迹；性能指标 Abstract In recent years, automatic control system has assumed an increasingly important role in the development and advancement of modern civilization and technology. In engineering practice, the characteristics of the original system will be revised and modified on the base of systematic analysis, allowing the system to achieve a given performance requirements, therefore, the system requires the presence of correction controller. The root locus provides information not only as to the absolute stability of a system but also as to its degree of stability, which is another way of describing the nature of the transient response. If the system is unstable or has an unacceptable transient response, the root locus indicates possible ways to improve the response and is a convenient method of depicting qualitatively the effects of any such changes. This thesis is the classical root locus design method of correction for the controlled object, design appropriate correction controller of root locus to improve system performance, enabling the system to achieve a given performance requirements. Key words Control system; automatic control; root locus; performance indicators 目录 摘要 I Abstract II 前言 1 第一章 自动控制理论概述 2 1.1 自动控制理论历史及发展过程 2 1.1.1 理论历史 2 1.1.2 发展过程 2 1.2 自动控制系统 3 1.2.1 自动控制系统的组成 3 1.2.2 自动控制系统的工作原理 4 1.2.3 自动控制系统的分类 4 1.2.4 自动控制系统的设计要求 6 1.3 结论 6 第二章 自动控制原理 7 2.1 控制系统的数学模型 7 2.1.1 控制系统的微分方程 7 2.1.2 非线性系统数学模型的线性化 8 2.1.3 传递函数 8 2.1.4 系统的动态结构图 9 2.2 控制系统的分析 10 2.2.1 控制系统的性能指标 10 2.2.2 控制系统的时域分析 11 2.2.3 控制系统的频域分析 12 第三章 根轨迹校正方法 13 3.1 根轨迹概述 13 3.1.1 根轨迹概念 13 3.1.2 根轨迹方程 13 3.2 绘制根轨迹的基本法则 14 3.3 控制系统的根轨迹法分析 15 3.3.1 闭环零点、极点分布对系统性能的影响 15 3.3.2 开环零点、