控制工程基础期末复习及例题.ppt

第4章系统的时域分析*c(t)1.3t(s)0.1第4章系统的时域分析*B(s)稳态误差第4章系统的时域分析*求E(s)和ess扰动作用下的稳态误差图示系统，R(s)为系统的输入，N(s)为系统的扰动作用。0102第5章系统的频域分析*稳态输出：正弦信号的稳态响应。一、频率响应输入：第5章系统的频域分析*二、频率特性频率特性的表示方法解析法：G(jw)幅频特性：A(w)=B/A=|G(jw)|相频特性：j(w)=∠G(jw)图示法：对数坐标图或称Bode图；极坐标图或称Nyquist图；第5章系统的频域分析*对于正弦输入r(t)=2sin2t的频率响应为：第5章系统的频域分析*频率特性的对数坐标图（伯德图、Bode图）对数幅频特性图横坐标：以10为底的对数分度表示的角频率，单位rad/s。纵坐标：线性分度，幅值20lgA(w)，单位分贝（dB）。对数相频特性图横坐标：与对数幅频特性图相同。纵坐标：线性分度，频率特性的相角j(w)，单位度。第5章系统的频域分析*典型环节Bode图的特性绘制系统伯德图的一般步骤：第5章系统的频域分析*将传递函数写成标准的典型环节的串联形式。选定Bode图坐标系所需频率范围，一般最低频率为系统最低转折频率的1/10左右，而最高频率为最高转折频率的10倍左右；确定坐标比例尺；确定各环节的转折频率，并将转折频率由低到高依次标注到对数坐标纸上。12第5章系统的频域分析*3）计算20lgK，在w＝1rad/s处找到纵坐标等于20lgK的点，过该点作斜率等于-20ldB/dec的直线（积分环节）。4)每遇到一个转折频率渐近线斜率要改变一次。※惯性环节，斜率下降20dB/dec;振荡环节，斜率下降40dB/dec;一阶微分环节，斜率上升20dB/dec；二阶微分环节，斜率上升40dB/dec。注意：对数幅频特性曲线上要标明斜率！5)在对数相频特性图上，分别画出各典型环节的对数相频特性曲线，将各典型环节的对数相频特性曲线沿纵轴方向叠加，便可得到系统的对数相频特性曲线。也可求出j(w)的表达式，逐点描绘。※在低频段对数幅频特性第5章系统的频域分析*020402040Lω0420dB/dec40dB/dec20dB/dec60dB/dec例：控制工程基础总结控制工程基础总结控制工程基础总结*控制工程基础课程总结关于“控制工程基础”课程考核说明*考试题型：第一部分（40分）：填空题（20分）、选择题（20分）第二部分（60分）：1、已知象函数求原函数（用部分分式法）2、求（直线运动）机械系统的传动函数3、方框图简化4、时域分析法（时间响应、性能指标等）5、稳态误差的计算6、频域分析法（频率响应、频率特性、Bode图）7、系统稳定性判定综合成绩：平时20%+实验10%+末考70%控制系统控制系统的概念对控制系统的基本要求控制工程基础课程结构分析设计控制系统的组成工作原理控制系统的分类稳定性准确性快速性时域分析法频域分析法校正常用校正方式PID校正超前校正滞后——超前校正滞后校正第1章绪论*反馈的概念1首先检测输出量的实际值，将实际值与给定值（输入量）进行比较得出偏差值,再用偏差值产生控制调节信号去消除偏差。1.工作原理闭环控制系统一般由给定元件、反馈元件、比较元件、放大元件、执行元件及校正元件等组成。输出量通过检测装置将信号返回输入端，并与输入量进行比较的过程。2.闭环控制系统的组成2第1章绪论*4.控制论的本质是通过信息的传递、加工处理并加以反馈来进行控制，控制理论是信息学科的重要组成方面。5.机械工程控制论是以机械工程技术为对象的控制论问题，是研究这一工程领域中广义系统的动力学问题，即研究系统及其输入、输出之间的动态关系。机械工程控制论的主要研究以下内容：（1）系统分析（2）最优控制（3）最优设计