学习笔记--《自动控制原理》.pdfVIP

《自动控制原理》摘要

第一章绪论

1.开环系统：输出端和输入端之间不存在反馈回路的系统

2.闭环系统：通过反馈回路得到偏差信号，并按偏差的性质产生控制作用的系统

3.前向通道：从系统输入量到输出量的通道

4.反馈通道：从输出量到反馈信号的通道

5.恒值控制系统：输入信号为常数的闭环系统

6.程序控制系统：输入信号是按设计规律随时间变化的闭环系统

7.随动系统：输入信号是随时间任意变化的系统，伺服系统

8.线性系统：系统的全部元件都是线性元件，输入输出的静态特性为线性特性，系统可用线

性微分方程（差分方程）描述

9.非线性系统：系统含有一个或者多个非线性元件，输入输出的静态特性为非线性特性，如

饱和限幅特性，死去特性，继电特性等。需用非线性微分方程描述

10.连续系统：系统各信号均为时间的连续函数。可用微分方程描述

11.离散系统：系统有一个或者多个信号是脉冲序列或者数字编码，需用差分方程描述

12.定常系统：系统参数不随时间变化

13.时变系统：系统参数随时间变化

第二章自动控制系统的数学模型

控制系统的数学模型形式主要有：微分方程，传递函数，频率特性，状态变量。古典控制理

论常用的数学模型是微分方程（时域），传递函数（复域），频率特性（频域）。现代控制理

论常用的数学模型是状态变量

2.1控制系统微分方程的编写

2.1.1线性元件的微分方程

例2.1RLC电路的微分方程

L

++

R

UiiCUo

-

-

11

根据电路的基尔霍尔定律，有：Ri+L+∫=,=∫

输入输出的微分方程：++==,=是电

路的时间常数

例2.2弹簧-质量-阻尼系统J

弹簧的弹性系数为k,质量块的质量为m，阻尼器的粘性摩Tθ

擦系数为f.质量块在外力F作用下发生位移x，初始速度

f：粘性阻尼系数

dxd2x

位，加速度为k:扭转弹性系数

当质量块初始状态处于平衡状态时，只受重力和弹簧拉力