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第一章的概念 1、典型的反馈控制系统基本组成框图： 2、自动控制系统基本控制方式：(1)、反馈控制方式；(2)、开环控制方式；(3)、复合控制方式。 3、基本要求的提法：可以归结为稳定性、准确性和快速性。 第二章要求: 1、掌握运用拉氏变换解微分方程的方法； 2、牢固掌握传递函数的概念、定义和性质； 3、明确传递函数与微分方程之间的关系； 4、能熟练地进行结构图等效变换； 5、明确结构图与信号流图之间的关系； 6、熟练运用梅逊公式求系统的传递函数； 例1 某一个控制系统动态结构图如下，试分别求系统的传递函数: ，。 例2 某一个控制系统动态结构图如下，试分别求系统的传递函数：。 例3： 将上图汇总得到： Ui Ui(s) Uo(s) Uo(s) U(s) I2(s) IC(s) -1 -1 -1 1/R1 1/C1s 1/C2s 1/R2 例4、一个控制系统动态结构图如下，试求系统的传递函数。 W1 W1 W2 W3 W5 W4 X(S) — — X（S） 例5 如图RLC电路，试列写网络传递函数 Uc(s)/Ur(s). RL R L C i(t) ur(t uc(t) 解: 零初始条件下取拉氏变换： 例6某一个控制系统的单位阶跃响应为：，试求系统的传递函数、微分方程和脉冲响应。解：传递函数： ，微分方程： 脉冲响应： 例7一个控制系统的单位脉冲响应为，试求系统的传递函数、微分方程、单位阶跃响应。 解：传递函数： ，微分方程： 单位阶跃响应为： 第三章 本章要求： 1、稳定性判断 1）正确理解系统稳定性概念及稳定的充要条件。 闭环系统特征方程的所有根均具有负实部；或者说，闭环传递函数的极点均分布在平面的左半部。 2）熟练运用代数稳定判据判定系统稳定性，并进行分析计算。 2、稳态误差计算 1）正确理解系统稳态误差的概念及终值定理应用的限制条件。 2）牢固掌握计算稳态误差的一般方法。 3）牢固掌握静态误差系数法及其应用的限制条件。 3、动态性能指标计算 1）掌握一阶、二阶系统的数学模型和典型响应的特点。 2）牢固掌握一阶、二阶系统特征参数及欠阻尼系统动态性能计算。 3）掌握典型欠阻尼二阶系统特征参数、极点位置与动态性能的关系。 例3 已知图中Tm=0.2，K=5，求系统单位阶跃响应指标。 R( R(s) (-) C(s) 解3：系统闭环传递函数为 化为标准形式 即有 2zwn=1/Tm=5, wn2=K/Tm=25 解得 wn=5, ζ=0.5 例5：设控制系统的开环传递函数系统为 ，试用劳斯判据判别系统的稳定性，并确定在复平面的右半平面上特征根的数目。 解：特征方程： 劳斯表 控制系统不稳定，右半平面有两个特征根。 例6：一个单位负反馈控制系统的开环传递函数为：G（S）=，要求系统闭环稳定。试确定K的范围(用劳斯判据)。 解：特征方程： 劳斯表 系统稳定的K值范围（0，14） 例6：系统的特征方程： 解：列出劳斯表： 因为劳斯表中第一列元素无符号变化，说明该系统特征方程没有正实部根，所以：系统稳定。 第四章 根轨迹 1、根轨迹方程 2、根轨迹绘制的基本法则 3、广义根轨迹 （1）参数根轨迹 （2）零度根轨迹 例1: 某单位反馈系统， （1）3条根轨迹的起点为 (2) 实轴根轨迹 （0，-1）；（-2，-∞） （3）渐近线：3条。 渐近线的夹角： 渐近线与实轴的交点： （4）分离点： 得： ， （5）与虚轴的交点 系统的特征方程： 实部方程: 虚部方程： 解得： (舍去) 临界稳定时的=6 例2已知负反馈系统闭环特征方程，试绘制以为可变参数的根轨迹图； 由根轨迹图确定系统临界稳定时的值； 解 特征方程得根轨迹方程为； （1）根轨迹的起点为（无开环有限零点）； （2） 根轨迹共有3支，连续且对称于实轴； （3） 根轨迹的渐近线有