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控制工程基础202X课程总结《控制工程基础》课程的基本内容控制系统控制系统的概念控制系统的组成工作原理控制系统的分类对控制系统的基本要求稳定性准确性快速性时域分析法频域分析法校正PID校正常用校正方式超前校正滞后——超前校正滞后校正数学模型传递函数框图化简建立的方法经典控制理论现代控制理论以传递函数为基础，研究单输入，单输出线性时不变系统的分析和设计问题。

以状态空间法为基础，研究多输入，多输出、时变参数、随机参数、非线性等控制系统的分析和设计问题。自动控制理论首先检测输出量的实际值，将突际值与给定值（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：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。3.反馈的概念010302闭环控制系统一般由给定元件、检测元件、比较元件、放大元件、执行元件及被控对象等组成。2.闭环控制系统的组成：一、控制系统的概念.控制系统的分类按系统有无反馈分——开环控制系统、闭环控制系统、半闭环控制系统按系统输入量的特征分——恒值控制系统、随动控制系统、过程控制系统按系统中传递信号的性质分——连续控制系统、离散控制系统工作原理：浮子检测实际水位，反馈到控制器并与希望水位比较得偏差，根据偏差大小控制电动阀门从而控制水箱的水位，纠正偏差。对控制系统的基本要求是稳定性、准确性、快速性。其分析方法为时域分析法、频域分析法分析基础什么叫数学模型？描述系统输入、输出量以及内部各变量之间关系的数学表达式。数学模型的建模方法有：分析法、实验法1．数学模型的建立二、对控制系统的基本要求2．拉氏变换与反变换常用的典型输入信号及其拉氏变换（1）典型函数的拉氏变换（2）拉氏变换定理积分定理叠加定理齐次性：L[af(t)]=aL[f(t)]，a为常数；微分定理叠加性：L[af1(t)+bf2(t)]=aL[f1(t)]+bL[f2(t)]a，b为常数；拉氏变换的主要定理初值定理终值定理求解拉氏反变换的部分分式法系统的传递函数输入、输出的初始条件为零，线性定常系统（环节或元件）的输出的Laplace变换与输入的Laplace变换之比，称为该系统（环节或元件）的传递函数G(S)。3．方框图简化（1）串联连接（2）并联连接（3）反馈连接方框图的等效变换法则求和点的移动引出点的移动注意：分支点和相加点之间不能相互移动。????Q1Q2Q3Q4比较点移动示意图????Q1Q2Q3Q4分支点移动示意图例：H1(s)Xo(s)G1(s)??G3(s)H3(s)+Xi(s)G2(s)?BH2(s)A解：1、A点前移；H1(s)G1(s)??G3(s)H3(s)+Xi(s)G2(s)?Xo(s)H2(s)G3(s)2、消去H2(s)G3(s)反馈回路H1(s)Xo(s)G1(s)??G3(s)H3(s)+Xi(s)3、消去H1(s)反馈回路H3(s)?Xi(s)Xo(s)4、消去H3(s)反馈回路Xi(s)Xo(s)（二）时域分析法1．何谓时间响应？2．一阶系统的时间响应（1）一阶系统的单位阶跃响应（2）一阶系统的单位脉冲响应输入信号：输出：输入信号：输出：01040203一阶系统的单位速度响应输入信号：输出：系统对输入信号导数的响应等于系统对该输入信号响应的导数。系统对输入信号积分的响应等于系统对该输入信号响应的积分，其积分常数由初始条件确定。时间常数T反映了一阶惯性环节的固有特性，其值越小，系统惯性越小，响应越快。4．二阶系统的时间响应1Mptrtpts0txo(t)允许误差??=0.05或0.02上升时间：峰值时间：调整时间：最大超调量：快速性平稳性（1）阻尼比ξ的大小→特征根的性质（2）二阶系统的单位阶跃响应欠阻尼状态：响应曲线以ωd为频率的衰减振荡曲线，且随ξ的减小、振荡振幅增大。临界阻尼状态：无振荡、无超调的单调上升曲线。过阻尼状态：无振荡、无超调的单调上升曲线。二阶系统的标准式（2）稳态误差的计算一般方法稳态误差系数法00II型?0I型??0型单位加速度输入单位速度输入单位阶跃输入系统类型5．稳态误差（1）稳态