自动控制原理复习推荐.ppt

程序控制：输入量不为常数，变化规律预先知道，要求被控量迅速准确地复现，。可预先将输入量的变化规律编成程序，由该程序发出控制指令，在输入装置中再将控制指令变为控制信号。如计算机绘图仪 * * * 特性不随时间改变的线性系统；只要在所考察的范围内定常系统的非线性对系统运动的变化过程影响不大，那么这个定常系统就可看作是线性定常系统。对于线性定常系统，不管输入在那一时刻加入，只要输入的波形是一样的，则系统输出响应的波形也总是同样的 * 微分方程标准化——将与输入量及其各阶导数项放在等号右侧，输出量及其各阶导数项放在等号左侧，并按降幂排列。 * * 规则一（根轨迹的分支数）：根轨迹在[s]平面上的分支数等于闭环特征方程的阶数n。 规则二（根轨迹的连续性与对称性）: 根轨迹是连续且对称于实轴的曲线。 开环传递函数： 规则三（根轨迹的起点和终点）: 根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点；如果开环零点数m小于开环极点数n，则有（n-m）条根轨迹终止于无穷远处。 规则四（根轨迹的渐近线）：当k→∞时，伸向无穷远处根轨迹的渐近线共有（n-m）条。 而渐近线与实轴正方向的夹角： 渐近线与实轴交点的坐标为： 规则五（实轴上的根轨迹）：实轴上根轨迹区段的右侧，开环零、极点数目之和应为奇数。 规则六（ 根轨迹与实轴的交点）：根轨迹与实轴交点（分离点或会合点）坐标α是下列方程的根 规则七（根轨迹与虚轴的交点）：由下面的两个方程，可以求得根轨迹与虚轴的交点坐标ω值及k值。 规则八（根轨迹的起始角与终止角） 根轨迹的入射角：起始于开环复数极点的根轨迹在起点处的切线与正实轴方向的夹角。计算公式为 根轨迹的出射角：终止于开环复数零点的根轨迹在终点处的切线与正实轴方向的夹角。计算公式为 规则九（闭环极点的和与积）：若控制系统特征方程式的n个根为s1、s2、…、sn，则根据代数方程根与系数的关系，可写出 对于稳定的控制系统，第2个公式还可以写成 可在已知某些简单系统的部分闭环极点的情况下，比较容易地确定其余闭环极点的分布位置以及对应的参数值k。 根轨迹例题 线性离散系统 离散信号：仅定义在离散时间上的信号称离散信号，离散信号以脉冲或数码的形式呈现 (a) 连续信号 t (b) 离散信号 t (c) 离散量化信号 t 采样过程：将连续信号转变为离散时间信号的过程，它每隔一个时间间隔T将连续信号的值取出，构成一个离散的信号序列 经过采样后，连续信号变成的离散信号可表示为 采样定理（香农定理） 只有当采样频率≥2倍（采样器的输入信号最高角频率），才可能从采样信号中无失真地恢复出连续信号 信号保持：将离散信号转化为连续信号的转换过程 信号保持要解决的问题是：在两个相临采样时刻之间，连续信号的值怎么确定 零阶保持器 将前一个采样时刻KT时的值不增不减的保持到下一个采样时刻(k+1)T到来之前。 eh(t) e*(t) e*(t) t 零阶保持器 eh(t) t 对连续时间信号 x(t) ，经采样后得到离散时间信号 对离散时间信号作拉氏变换 引入一个新变量 z , 则 X(z)称为 x(t) (x*(t))的 z 变换。 Z 变换 Z变换的基本定理——了解 零初始条件下，输出脉冲序列的Z变换与输入脉冲序列Z变换之比，称为脉冲传递函数，即 脉冲函数的定义： 脉冲传递函数的求法： 可以根据定义用输出信号的Z变换除以输入信号的Z变换； 可以通过连续部分的传递函数G(s)来求取，即对G(s)通过部分分式法求取相应的Z变换。 G1(s) G2(s) ε(t) ε*(t) ε(z) c(t) c*(t) C(z) G(z) 环节串联时的脉冲传递函数——重点 1. 串联环节间无采样开关 两个串联环节间无同步采用开关隔离时，等效的脉冲传递函数等于这两个环节传递函数乘积的Z变换。（可推广到n个环节） 2. 串联环节间有同步采样开关 G1(s) G2(s) ε(t) ε*(t) ε(z) c(t) c*(t) C(z) G(z) M(z) m*(t) G1(z) G2(z) G1(s) G2(s) ε(t) ε*(t) ε(z) c(t) c*(t) C(z) G(z) M(z) m*(t) G1(z) G2(z) 有同步采用开关隔离的两个环节串联，其等效的脉冲传递函数等于这两个环节脉冲传递函数的乘积。（可推广） 注：在串联环节间有无同步采样开关隔离，其等效的脉冲传递函数是不相同的。即 不同之处在于零点不同，但极点是一样的 3. 环节与零阶保持器串联 G0(s) ε(t) ε*(t) ε(z) c(t) c*(t) C(z) G(z) 三、线性离散系统的脉冲传递函数 线性离散系统的稳定性