北京工业大学自动控制原理期末复习49页PPT

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自动控制原理期末复习题PPT共35页

自动控制原理期末复习题
21、静念园林好，人间良可辞。 22、步步寻往迹，有处特依依。 23、望云惭高鸟，临木愧游鱼。 24、结庐在人境，而无车马喧；问君何能尔？心远地自偏。 25、人生归有道，衣食固其端。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳烛之光。 ——刘向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好的教师是幸福，不如说好的教师是不幸。 ——海贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦。——杰纳勒尔·乔治·S·巴顿
谢谢！
Hale Waihona Puke

自动控制原理及其技术应用技术复习PPT课件

习题3－1
温度计闭环传递函数
(s) 1 Ts1
h(4T)98 oo 4T1min T0.25min
G(s) (s) 1 1(s) Ts
K 1 T
v
1
r(t)10t
ess1K01T 02.5C
G (s)E (s)1C (s)11 Ts R (s) R (s) T s 1T s 1
动态结构图
串联并联反馈综合点和引出点的移动
串联并联
反馈
梅逊公式
1 n
G(s) k1 Pkk
1 L a L b L cL d L e L f
L a —所有不同回路的回路增益之和；
LbLc —所有两两互不接触回路的回路增益乘积之和；
LLL d
e
f
—所有互不接触回路中，每次取其中三个回路增益的乘积之和；
例2－15
P 1 G 1 G 2 G 3 ， 1 1 ， P 2 G 4 G 3 ， 2 1 L 1 ，
L 1 G 1 G 2 H 1 ， L 2 G 3 H 2 ， L 3 G 2 H 3 ，
1(L 1L 2L 3)L 1L 2 ，
C ( s ) P 1 1 P 2 2 G 1 G 2 G 3 G 4 G 3 ( 1 G 1 G 2 H 1 )
R ( s )
1 G 1 G 2 H 1 G 3 H 2 G 2 H 3 G 1 G 2 G 3 H 1 H 2
第三章时域分析法
第一节系统性能指标第二节一阶系统性能分析第三节二阶系统性能分析第四节高阶系统的时域分析第五节控制系统的稳定性分析第六节控制系统的稳态误差分析
已知系统传递函数 C(s) 2
试求系统在输入 r(t)1(t)

自动控制原理基础49页PPT

谢谢你的阅读
上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
自动控制原理基础
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克

北京工业大学《自动控制原理》课件

总复习
三、时域分析法
1. 时域分析的概念(典型输入信号的特点、一般响应及时域分析的概念(典型输入信号的特点、其关系、性能指标(稳态、暂态)) 其关系、性能指标(稳态、暂态)) 2. 一阶系统(传函、单位阶跃响应、性能指标) 一阶系统(传函、单位阶跃响应、性能指标) 3. 二阶系统(传函、阻尼比与单位阶跃响应、欠阻尼性二阶系统(传函、阻尼比与单位阶跃响应、能指标、改善动态性能的方法) 能指标、改善动态性能的方法) 4. 稳定性分析(充要条件、Routh判据) 稳定性分析(充要条件、Routh判据判据) 5. 稳态误差分析(系统有ess 的前提，Kp 、Kv、 Ka的稳态误差分析(系统有e 的前提，定义， II型系统和输入信号对的影响分析) 型系统和输入信号对e 定义，0、I、II型系统和输入信号对ess的影响分析)
1 ωc ≥ (6 ~ 8) ts 取 ωc = 20
Mp %+ 64
M p < 25%
由于 ω3=2 ωc
25 + 64 h= = ≈10 Mp %−16 25 −16
ω3 = 40
ω2 = 4
第6章控制系统的校正方法章
5).确定高频段转折频率确定高频段转折频率
ω4 = (2 ~ 2.5)ω3
-1 -2 -1 0dB
ω3=cωc ω4=cdωc ωc ω3 ω4 ω
-2
ω1
ω2
1 1 ω1 = ωc ω2 = ωc ab a
K (1 + Go ( s ) = ab a
-3
ωc
s)
2 < a < 10, 2 < c < 10 2 < b < 10, 1 < d < 10

复习自动控制原理知识点归纳.ppt

回输入端的信号，也称为反馈信号； ❖ 偏差：给定值和反馈信号之差； ❖ 干扰：所有妨碍控制器对被控变量按要求进行控
制的信号。
演示课件
1.4 自动控制系统的性能指标
对控制系统的性能评价，多以动态过程的特性来衡量，工程上对自动控制系统性能的基本要求可以归结为稳（稳定性和平稳性）、准（准确性）和快（快速性）。
29 演示课件
并联结构的等效变换
R(s)
G1(s)
C1(s)
C(s)
两个并联的方框可以合并为一个方框，合并后方框的传递函数等于两个方框传递函数的代数和。
G2(s)
C2(s)
C(s) [G1(s) G2 (s)]R(s)
C(s) R( s )
G1 ( s )
G2 (s)
R(s)
C(s)
G1(s) G2(s)
T
y(∞)
TS
t
设定值为阶跃信号的响应曲线
演示课件
控制系统的单项品质指标小结
稳定性衰减比n = 4:1~10:1最佳准确性余差C小好
最大偏差 A 小好快速性过渡时间 Ts 短好
各品质指标之间既有联系、又有矛盾。例如，过分减小最大偏差，会使过渡时间变长。因此，应根据具体工艺情况分清主次，对生产过程有决定性意义的主要品质指标应优先予以保证。
演示课件
第二章
➢ 线性系统数学模型的形式——微分方程、传递函数、结构图考察方式：填空题 ➢ 传递函数的定义考察方式：填空题 ➢ 典型环节的传递函数考察方式：填空题 ➢ RC、RLC电路的传递函数考察方式：综合题 ➢ 结构图串联、并联、反馈的等效变换考察方式：综合题
演示课件
2.1.1 线性系统微分方程的建立方法

自动控制原理复习提纲(详细)5精品PPT课件

f (t)
(t)
1(t ) t t2 2
e at
F(s)
1
1s 1 s2 1 s3
1 (s a)
第三章控制系统的数学模型
§3-1 系统时间响应的性能指标 §3-2 一阶系统的时域分析 §3.3 二阶系统的时域分析 §3.4 高阶系统的时域分析 §3.5 线性系统的稳定性分析 §3.6 线性系统的稳态误差计算
1）自动控制系统 2）开环控制方式、闭环控制方式、反馈控制 3）自动控制系统的分类 4）控制系统的基本要求：
稳定性、快速性、准确性
5) 线性系统的两个重要特性
叠加性齐次性
6）五种典型信号
自动控制系统的分类
按控制方式分：开环控制、闭环控制（反馈控制）、复合控制按元件类型分：机械系统、电气系统、机电系统、液压系统、气
二阶系统性能的改善
1. 比例—微分控制
闭环系统具有零点，可以使上升时间提前，阻尼增大，超调减小。
(1) 引入比例—微分控制，使系统阻尼比增加，从而抑制振荡，使超调减弱，改善系统平稳性；
(2) 零点的出现，将会加快系统响应速度，使上升时间缩短，峰值提前，又削弱了“阻尼”作用。因此适当选择微分时间常数，使系统具有过阻尼，则响应将在不出现超调的条件下，显著提高快速性；
tr d
[s] j
s1
jn 1 2
n jd
n
0
2) 峰值时间tp：
tp d
s2
jd
二阶系统极点
与参数关系图
3) 最大超调量σ%： % e 1 2 100%
4) 调节时间ts：
ts
4
n
3
, ,
n
0.02 0.05

北京工业大学《自动控制原理》2018-2019学年第二学期期末试卷

北京工业大学2018——2019学年第2学期《自动控制原理》考试试卷A卷考试说明：考试时间：95分钟考试形式（开卷/闭卷/其它）:闭卷适用专业：信息学部自动化学院自动化专业、机器人工程专业承诺：本人已学习了《北京工业大学考场规则》和《北京工业大学学生违纪处分条例》，承诺在考试过程中自觉遵守有关规定，服从监考教师管理，诚信考试，做到不违纪、不作弊、不替考。

若有违反，愿接受相应的处分。

承诺人：学号：班号：。

注：本试卷共4大题，满分100分，由考试试卷.pdf和答题纸.word两个文档构成。

考试时必须使用答题纸.word文档作答，并将答案嵌入在题目下方，如因答案嵌入在其他位置而造成的成绩缺失由考生自己负责。

卷面成绩汇总表（阅卷教师填写）题号一二三四总成绩满分20202040得分得分一、填空题（每小题2分，共20分）1.自动控制系统的基本组成部分包括______、______、______和______。

2.在闭环控制系统中，控制器的作用是根据______信号和______信号之间的差异来生成控制信号。

3.比例控制器的输出信号与输入信号的比值称为______。

4.在自动控制系统中，______负责将控制信号转换为被控对象的输入信号。

5.控制系统的稳态误差是指系统输出在稳定状态下与期望输出之间的______。

6.自动化控制系统通过对生产过程的______进行监测和调节，实现生产效率和质量的提高。

7.控制系统中，______用于对反馈信号进行处理和调节，生成控制器的输入信号。

8.反馈器的作用是判别被控对象的输出与期望输出之间的______。

9.比例-______-微分（PID）控制器是常用的控制器类型之一。

10.控制系统的输入信号经过______处理后，通过______作用于被控对象，产生相应的输出。

得分二、选择题（每小题2分，共20分）1.在自动控制系统中，反馈的作用是：a)控制系统的输入信号b)提供被控对象的输入信号c)判别被控对象的输出与期望输出之间的差异d)调节比例增益2.比例控制器的输出信号与输入信号的比值称为：a)增益b)反馈c)控制信号d)误差3.开环控制系统和闭环控制系统的区别在于：a)是否有传感器b)是否有反馈c)控制器的类型不同d)开关的位置不同4.PID控制器中的"PD"代表：a)比例-微分b)比例-差分c)积分-微分d)比例-导数5.在自动控制系统中，执行器的作用是：a)测量被控对象的信号b)控制控制器的输出信号c)将控制信号转换为被控对象的输入信号d)判别被控对象的输出与期望输出之间的差异6.控制系统的稳态误差是指：a)系统输出的稳定波动范围b)控制信号的变化范围c)期望输出与实际输出之间的差异d)控制系统的输入信号与输出信号之间的误差7.变频器常用于控制：a)温度b)压力c)电流d)转速8.自动化控制系统能够实现的效果包括：a)提高生产效率和质量b)减少生产成本c)增加设备的寿命d)降低能耗9.控制系统中的传感器用于：a)测量被控对象的输入信号b)判别输出与期望输出之间的差异c)调节比例增益d)生成控制信号10.自动化原理中的反馈控制是一种：a)有源控制b)无源控制c)开环控制d)闭环控制得分三、判断题（每小题2分，共20分）当然，以下是十道判断题：1.在闭环控制系统中，控制器的输出信号根据传感器测量值和设定值之间的差异来生成。

自动控制原理ppt

自动控制原理ppt自动控制原理是现代工程技术中的重要组成部分，它涉及到自动化技术、控制理论、电子技术等多个学科的知识。

在工程领域中，自动控制原理的应用非常广泛，涉及到工业生产、交通运输、航空航天、医疗设备等诸多领域。

因此，了解自动控制原理的基本概念和相关知识对于工程技术人员来说至关重要。

首先，我们来了解一下自动控制原理的基本概念。

自动控制系统是指能够根据给定的规律或者事先确定的要求，自动地对被控对象进行控制的系统。

它由输入、控制器、被控对象和输出四个基本部分组成。

输入是系统接收的控制信号，控制器是根据输入信号产生控制作用的部分，被控对象是控制器所控制的对象，输出是被控对象的响应信号。

自动控制原理研究的是自动控制系统的设计、分析和实现方法。

在自动控制原理中，控制系统的性能指标是评价控制系统性能好坏的重要标准。

常见的性能指标包括稳定性、灵敏度、动态性能和稳态性能等。

稳定性是指系统在外部扰动作用下，能够保持稳定的能力。

灵敏度是指系统对参数变化或者干扰的敏感程度。

动态性能是指系统对输入信号的响应速度和跟踪能力。

稳态性能是指系统在稳定工作状态下的性能表现。

这些性能指标对于设计和分析控制系统非常重要，能够直接影响到控制系统的实际应用效果。

在实际工程中，控制系统的设计和实现离不开控制器的选择和设计。

常见的控制器包括比例控制器、积分控制器、微分控制器以及它们的组合形式。

比例控制器能够根据误差的大小来产生控制作用，积分控制器能够根据误差的累积值来产生控制作用，微分控制器能够根据误差的变化率来产生控制作用。

不同类型的控制器在实际应用中有着不同的特点和适用范围，工程技术人员需要根据实际情况进行选择和设计。

除此之外，现代自动控制系统中智能控制技术的应用也越来越广泛。

智能控制技术是利用人工智能、模糊控制、神经网络等技术来实现对被控对象的智能化控制。

相比传统的控制方法，智能控制技术能够更好地适应复杂、不确定的控制环境，提高控制系统的性能和稳定性。

北京工业大学自动控制原理期末复习共49页PPT

北京工业大学自动控制原理期末复习
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁爱。以惩罚相补偿；只有处罚才能使犯罪得到偿还。— —达雷尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护。—— 威·厄尔
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利

北京工业大学自动控制原理期末复习ppt

G(s) Uo (s) R1R2C s R2 Ui (s) R1R2C s R1 R2
ui
C i1 i2
R1
i
R2
uo
2020/8/21
Automatic Control Principle
5
方框图化简
2. 分别用等价变换法和Mason公式法求传递函数
解：①等价变换法 ❶相加点右移：
R(s)
对照标准方程，求得特征参数 2.1; n 8.22 系统处于过阻尼状态，没有超调，过渡过程较慢。调节时间可以近似计算：
ts 3T1 1.46
2020/8/21
Automatic Control Principle
15
二阶系统分析
3. 已知机械系统如图所示，当受到F = 40 牛顿力的作用时，位移x(t) 的阶跃响应如图所示，试确定机械系统的参数m、k、f 的值。
T 1 1 K4 4K
2020/8/21
Automatic Control Principle
11
二阶系统分析
2. 随动系统如图所示，输入信号为 r(t) = 1(t) 。 (1) 当K = 200时，计算动态性能。(2) 当K = 1500 和 K = 13.5时，分别讨论系统的动态性能。
解：(1) 当K=200时，开环传递函数为
ds
s5
1
24 -25
s4
2
48 -50
s3
b1→8 b2→96
s2
c1=24 c2=-50 ，
s1
d1=112.7
s0
e1=-50
c1
8
48
8
2
96
24
c2

自动控制原理总复习课件

通过分析根轨迹，可以了解系统在不同控制参数下的稳定性和动态性能，为控制系统设计提供依据。
控制系统的状态空间分析
1 2
状态空间定义
状态空间是描述控制系统动态特性的一个数学模型，它包括系统的状态变量和控制输入。
状态空间图
状态空间图包括状态方程图和输出方程图，它们分别描述了系统状态变量和控制输入之间的关系。
VS
根轨迹法
根轨迹法是一种通过绘制系统极点的轨迹来判断系统稳定性的方法。当系统参数变化时，极点的轨迹会发生变化，通过观察轨迹的变化可以判断系统的稳定性。
03
控制系统数学模型
线性时不变系统
定义
线性时不变系统是指系统的输出与输入的关系是线性的，且不随时间变化的系统。
特性
线性时不变系统具有叠加性、均匀性和时不变性等特性。
详细描述
在工业生产中，自动控制系统被广泛应用于各种设备和生产线中。通过自动化控制，可以实现精准的控制和调节，提高生产效率、降低能耗和减少人工干预，从而提高产品质量和降低生产成本。例如，在钢铁、化工、电力等行业中，自动化控制系统能够实现高
效的生产流程控制和优化。
智能家居控制系统应用
要点一
总结词
线性系统理论
线性系统理论是现代控制理论的基础，主要研究线性时不变系统的分析和设计。
线性系统具有叠加性和均匀性，可用线性微分方程描述其动态行为。
线性系统的稳定性、可控性和可观测性是线性系统理论的重要研究内容。
最优控制理论
01
最优控制理论是现代控制理论的另一个重要分支，主要研究如何优化系统的性能指标。
3
状态空间分析方法
通过分析系统的状态空间，可以了解系统的动态性能和稳定性，为控制系统设计提供依据。

北京工业大学自动控制ppt教材

t
2、自动控制系统的设计原则（1）系统分析
了解系统的工作原理，分析系统的性能。（2）系统设计
寻找一个能够实现所要求性能的自动控制系统。（3）实验仿真
利用计算机或者实验系统对于所设计系统进行测试分析。（4）控制实现样机制作，实验调试，满足设计要求。
§1.3 自动控制理论的发展
一、经典控制理论发展阶段
3、连续时间系统与离散时间系统
根据时间信号的不同方式来对系统进行分类。
u(t)
u(nT)
0
t0
t
T 2T nT
连续时间信号与离散时间信号
计算机控制系统
给定值
+-
数字控制器
A/D 数字计算机 D/A
执行器
输出受控对象
传感器
4、单输入－单输出系统与多输入－多输出系统根据控制对象端口信号数量来分类。
直流电动机转速闭环控制
电 V+ 位器
功率放大器
电动机负载
1、运动过程 2、转速调节 3、优点
测速发电机
§1.3 自动控制与自动控制系统
一、自动控制系统的组成 1、控制系统的组成
输入量偏差
r
+- b
控制量
扰动量
u
n
控制器 Gc
受控对象 Go
反馈量
反馈环节 H
输出量
c
2、控制系统常用术语
二、自动控制系统的分类
数学工具：主要是线性微分方程和基于拉普拉斯变换的传递函数。
研究对象：基本是单输入－单输出系统。
典型成果：雷达—高炮跟踪系统，轧钢机控制系统，液压伺服系统等。
二、现代控制理论发展阶段 50年代——70年代，空间技术与军事技术发展，