自动控制原理重点总结(哈工大考研)

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自动控制原理知识点总结

自动控制原理知识点总结

自动控制原理知识点总结1. 控制系统基本概念:自动控制系统是通过对被控对象进行测量、比较和纠正等操作,使其输出保持在期望值附近的技术体系。

控制系统由传感器、控制器和执行器组成。

2. 反馈控制原理:反馈是指对被控对象输出进行测量,并将测量结果与期望值进行比较,通过纠正控制信号来消除误差。

反馈控制系统具有稳定性好、抗干扰能力强的特点。

3. 控制回路的结构:控制回路通常包括输入端、输出端、传感器、控制器和执行器等组成。

传感器用于将被测量的物理量转换为电信号;控制器根据测量结果和期望值进行计算,并输出控制信号;执行器根据控制信号,对被控对象进行操作。

4. 控制器的分类:控制器按照控制操作的方式可以分为比例控制器、积分控制器和微分控制器。

比例控制器根据误差的大小与一定的系数成比例地输出控制信号;积分控制器根据误差的累积值输出控制信号;微分控制器根据误差变化率的大小输出控制信号。

5. 稳定性分析:稳定性是指控制系统在无限时间内,输出能够在期望值附近波动。

常用的稳定性分析方法有判据法、频域法和根轨迹法等。

6. 控制系统的频域分析:频域分析是一种通过研究系统对不同频率的输入信号的响应特性,来分析控制系统的方法。

常用的频域分析方法有频率响应曲线、伯德图和封闭环传递函数等。

7. 根轨迹法:根轨迹法是一种用于分析和设计控制系统稳定性和性能的图形方法。

根轨迹是指系统极点随参数变化而形成的轨迹,通过分析根轨迹的形状,可以得到系统的稳定性和性能信息。

8. 灵敏度分析:灵敏度是指输出响应对于某个参数的变化的敏感程度。

灵敏度分析可以用于确定系统设计中的参数范围,以保证系统的稳定性和性能。

9. 鲁棒性分析:鲁棒性是指控制系统对于模型参数变化和外部干扰的抵抗能力。

鲁棒性分析可以用于设计具有稳定性好和抗干扰能力强的控制系统。

10. 自适应控制:自适应控制是指控制系统能够根据被控对象的变化自动调整控制策略和参数。

自适应控制通常使用系统辨识技术来识别被控对象的模型,并根据模型参数进行自动调整。

(完整版)自动控制原理知识点总结

(完整版)自动控制原理知识点总结

@~@自动控制原理知识点总结第一章1.什么是自动控制?(填空)自动控制:是指在无人直接参与的情况下,利用控制装置操纵受控对象,是被控量等于给定值或按给定信号的变化规律去变化的过程。

2.自动控制系统的两种常用控制方式是什么?(填空)开环控制和闭环控制3.开环控制和闭环控制的概念?开环控制:控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系特点:开环控制实施起来简单,但抗扰动能力较差,控制精度也不高。

闭环控制:控制装置与受控对象之间,不但有顺向作用,而且还有反向联系,既有被控量对被控过程的影响。

主要特点:抗扰动能力强,控制精度高,但存在能否正常工作,即稳定与否的问题。

掌握典型闭环控制系统的结构。

开环控制和闭环控制各自的优缺点?(分析题:对一个实际的控制系统,能够参照下图画出其闭环控制方框图。

)4.控制系统的性能指标主要表现在哪三个方面?各自的定义?(填空或判断)(1)、稳定性:系统受到外作用后,其动态过程的振荡倾向和系统恢复平衡的能力(2)、快速性:通过动态过程时间长短来表征的e来表征的(3)、准确性:有输入给定值与输入响应的终值之间的差值ss第二章1.控制系统的数学模型有什么?(填空)微分方程、传递函数、动态结构图、频率特性2.了解微分方程的建立?(1)、确定系统的输入变量和输入变量(2)、建立初始微分方程组。

即根据各环节所遵循的基本物理规律,分别列写出相应的微分方程,并建立微分方程组(3)、消除中间变量,将式子标准化。

将与输入量有关的项写在方程式等号的右边,与输出量有关的项写在等号的左边3.传递函数定义和性质?认真理解。

(填空或选择)传递函数:在零初始条件下,线性定常系统输出量的拉普拉斯变换域系统输入量的拉普拉斯变换之比5.动态结构图的等效变换与化简。

三种基本形式,尤其是式2-61。

主要掌握结构图的化简用法,参考P38习题2-9(a)、(e)、(f)。

(化简)等效变换,是指被变换部分的输入量和输出量之间的数学关系,在变换前后保持不变。

哈工大自动控制原理

哈工大自动控制原理

哈工大自动控制原理
哈尔滨工业大学自动控制原理(Automatic Control Principles)
是自动控制学科的基础课程之一,旨在介绍自动控制系统的基本原理和方法。

该课程主要内容包括以下几个方面:
1. 控制系统基本概念:介绍控制系统的定义、组成、分类和基本概念,如输入、输出、控制信号和误差等。

2. 控制系统数学模型:介绍控制系统的数学建模方法,包括线性时不变系统和非线性系统的建模方法。

3. 闭环控制原理:介绍闭环控制系统的原理,包括控制器、传感器、执行器和反馈环节的设计与分析。

4. 开环控制原理:介绍开环控制系统的原理,包括传感器、执行器和开环控制器的设计与分析。

5. 稳定性分析与设计:介绍控制系统的稳定性分析方法,包括根轨迹法、频率响应法和Lyapunov稳定性分析法等。

6. 控制系统设计:介绍控制系统的设计方法,包括根轨迹设计、频域设计和状态空间设计等。

7. 多变量控制系统:介绍多变量控制系统的建模、分析和设计方法。

哈尔滨工业大学的自动控制原理课程旨在培养学生对自动控制系统的基本理论和方法的掌握,为进一步学习自动控制专业课程和进行科学研究打下坚实基础。

自动控制原理知识点总结

自动控制原理知识点总结

~自动控制原理知识点总结第一章1.什么是自动控制?(填空)自动控制:是指在无人直接参与的情况下,利用控制装置操纵受控对象,是被控量等于给定值或按给定信号的变化规律去变化的过程。

2.自动控制系统的两种常用控制方式是什么?(填空)开环控制和闭环控制3.开环控制和闭环控制的概念?开环控制:控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系特点:开环控制实施起来简单,但抗扰动能力较差,控制精度也不高。

闭环控制:控制装置与受控对象之间,不但有顺向作用,而且还有反向联系,既有被控量对被控过程的影响。

主要特点:抗扰动能力强,控制精度高,但存在能否正常工作,即稳定与否的问题。

掌握典型闭环控制系统的结构。

开环控制和闭环控制各自的优缺点?(分析题:对一个实际的控制系统,能够参照下图画出其闭环控制方框图。

)4.控制系统的性能指标主要表现在哪三个方面?各自的定义?(填空或判断)(1)、稳定性:系统受到外作用后,其动态过程的振荡倾向和系统恢复平衡的能力(2)、快速性:通过动态过程时间长短来表征的(3)、准确性:有输入给定值与输入响应的终值之间的差值e来表征的ss第二章1.控制系统的数学模型有什么?(填空)微分方程、传递函数、动态结构图、频率特性2.了解微分方程的建立?(1)、确定系统的输入变量和输入变量(2)、建立初始微分方程组。

即根据各环节所遵循的基本物理规律,分别列写出相应的微分方程,并建立微分方程组(3)、消除中间变量,将式子标准化。

将与输入量有关的项写在方程式等号的右边,与输出量有关的项写在等号的左边3.传递函数定义和性质?认真理解。

(填空或选择)传递函数:在零初始条件下,线性定常系统输出量的拉普拉斯变换域系统输入量的拉普拉斯变换之比5.动态结构图的等效变换与化简。

三种基本形式,尤其是式2-61。

主要掌握结构图的化简用法,参考P38习题2-9(a)、(e)、(f)。

(化简)等效变换,是指被变换部分的输入量和输出量之间的数学关系,在变换前后保持不变。

哈工程-自动化-考研-必修

哈工程-自动化-考研-必修
3.要求考生能灵活运用8086/8088指令系统
四、汇编语言程序设计基础
1.要求考生掌握汇编语言语句种类、格式,表达式及运算符
2.要求考生熟练掌握主要伪指令的使用,能够正确分析汇编语言源程序
3.要求考生能熟练进行顺序程序、分支程序、循环程序、子程序设计
五、输入/输出及中断系统
1.要求考生掌握中断的基本概念、处理过程,熟练掌握8086/8088中断系统及中断种类
3.正定性问题的证明
六、线性空间
1.线性空间与子空间的概念
2.基、维数坐标
3.线性变换
复变函数部分
一、复数与复变函数
1.复数的代数运算
2.复数的乘幂和方根
3.复变函数及其极限和连续性
二、解析函数
1.解析函数定义,复变函数的导数,柯西—黎曼条件
2.2.初等函数
三、复变函数的积分
1.积分的定义、存在条件、计算方法
考查要点:
一、线性网络分析的一般方法
1.要求考生掌握网孔分析法.
2.要求考生掌握节点分析法.
3.要求考生掌握回路分析法..
3.要求考生熟练掌握8086/8088存储器管理。对物理地址、段地址、偏移地址有明确的认识
4.要求考生掌握总线周期及时序,了解8086/8088读写操作时序
三、指令系统
1.要求考生熟练掌握8086/8088寻址方式,堆栈概念
2.要求考生掌握数据传送指令,算术运算指令,逻辑运算指令及移位指令,控制转移指令
5、频域指标与时域指标的关系。
五、控制系统的校正与综合
1、频率响应法串联校正分析法设计;
2、基于频率响应法的串联、反馈校正的综合法设计。
六、非线性控制系统的分析
1、了解典型非线性特性的输入输出关系(数学表达及关系曲线);

(完整版)自动控制原理知识点汇总

(完整版)自动控制原理知识点汇总

自动控制原理总结第一章 绪 论技术术语1. 被控对象:是指要求实现自动控制的机器、设备或生产过程。

2. 被控量:表征被控对象工作状态的物理参量(或状态参量),如转速、压力、温度、电压、位移等。

3. 控制器:又称调节器、控制装置,由控制元件组成,它接受指令信号,输出控制作用信号于被控对象。

4. 给定值或指令信号r(t):要求控制系统按一定规律变化的信号,是系统的输入信号。

5. 干扰信号n(t):又称扰动值,是一种对系统的被控量起破坏作用的信号。

6. 反馈信号b(t):是指被控量经测量元件检测后回馈送到系统输入端的信号。

7. 偏差信号e(t):是指给定值与被控量的差值,或指令信号与反馈信号的差值。

闭环控制的主要优点:控制精度高,抗干扰能力强。

缺点:使用的元件多,线路复杂,系统的分析和设计都比较麻烦。

对控制系统的性能要求 :稳定性 快速性 准确性稳定性和快速性反映了系统的过渡过程的性能。

准确性是衡量系统稳态精度的指标,反映了动态过程后期的性能。

第二章 控制系统的数学模型拉氏变换的定义:-0()()e d st F s f t t+∞=⎰几种典型函数的拉氏变换1.单位阶跃函数1(t)2.单位斜坡函数3.等加速函数4.指数函数e -at5.正弦函数sin ωt6.余弦函数cos ωt7.单位脉冲函数(δ函数)拉氏变换的基本法则1.线性法则2.微分法则3.积分法则1()d ()f t t F s s⎡⎤=⎣⎦⎰L4.终值定理()lim ()lim ()t s e e t sE s →∞→∞==5.位移定理00()e()sf t F s ττ--=⎡⎤⎣⎦L e ()()atf t F s a ⎡⎤=-⎣⎦L 传递函数:线性定常系统在零初始条件下,输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比称为系统(或元部件)的传递函数。

动态结构图及其等效变换 1.串联变换法则2.并联变换法则3.反馈变换法则4.比较点前移“加倒数”;比较点后移“加本身”。

自动控制原理重点内容复习总结

自动控制原理重点内容复习总结

N 1 G2 H1 G1G2 H 2
N
-H2 G1
G2
-H1 1
1Y
Y G1G2 R G1G2H2 N 1 G2 H1 G1G2 H2
例2 描述系统的微分方程组如下,已知初始条件全部为零。
画出系统的方块图,并求解Y(s)/R(s)。
x1 x 2
R H1 x 2 G2 x1 x1
线性系统的性质:可叠加性和均匀性(齐次性)。 本学期研究的主要是线性定常系统。
4、建立系统的数学模型的两种方法: (1)机理分析法:(2)实验辨识法:
二、传递函数
控制原理复习总结 第二章 控制系统的数学模型
定义:初始条件为零 的线性定常系统: 输出的拉普拉斯
变换与输入的拉普拉斯变换之比。
基本性质:
R( s)
表2 给定信号输入下的给定稳态误差esr
0 型系统 1 型系统 2 型系统
阶跃输入r(t)=1
1 K 1 Kp=K
0
Kp=∞
0
Kp=∞
斜坡输入r(t)=t 抛物线输入r(t)=1/2t2

Kv=0

1 K
Kv=K

0
Kv=∞
1 K
Ka=0 Ka=0 Ka=K
Kp — 稳态位置偏差系数 Kv — 稳态速度偏差系数 Ka — 稳态加速度偏差系数
Y R
1 s2
1
H1 s
G2 s
G1 s
G2 H1
1 G2s G1S s(s H1 G2H1s)
控制原理复习总结
第三章 控制系统的时域分析方法
主要内容:
1、一阶惯性系统的单位阶跃响应,T、K的物理意义。 2*、标准二阶系统的单位阶跃响应,ζ和ωn、ωd 的物理意义。 3、高阶闭环主导极点的概念 4* 、控制系统单位阶跃响应过程的质量指标,ts,tp,σ,n 5 * 、劳斯稳定判据 6 * 、控制系统稳态误差 7、常规PID调节器的控制规律(调节器的形式和作用的定性分析)

自动控制原理知识点总结

自动控制原理知识点总结

自动控制原理知识点总结一、自动控制系统的基本概念自动控制,简单来说,就是在没有人直接参与的情况下,通过控制器使被控对象按照预定的规律运行。

一个典型的自动控制系统通常由控制对象、控制器、测量元件和执行机构等部分组成。

控制对象就是我们要控制的那个东西,比如一个电机、一个温度场或者一个生产过程。

控制器则是根据输入的偏差信号,按照一定的控制规律产生控制作用,去驱动执行机构。

测量元件负责测量被控量,并将其转化为电信号反馈给控制器。

执行机构接受控制器的控制信号,对控制对象施加作用。

自动控制系统按照有无反馈可以分为开环控制系统和闭环控制系统。

开环控制系统的输出量对系统的控制作用没有影响,结构相对简单,但控制精度较低。

闭环控制系统则将输出量反馈回来与给定值进行比较,形成偏差,然后根据偏差来调整控制作用,因此控制精度高,但系统相对复杂,可能会出现稳定性问题。

二、控制系统的数学模型要对一个控制系统进行分析和设计,首先要建立它的数学模型。

数学模型就是用数学语言来描述系统的输入、输出和内部状态之间的关系。

常见的数学模型有微分方程、传递函数和状态空间表达式。

微分方程是最基本的描述形式,但求解比较复杂。

传递函数则是在零初始条件下,输出量的拉普拉斯变换与输入量的拉普拉斯变换之比。

它可以方便地分析系统的频率特性和稳定性。

状态空间表达式则能更全面地描述系统的内部状态和动态特性。

建立数学模型的方法有分析法和实验法。

分析法是根据系统的物理规律和结构,推导出数学方程。

实验法则是通过对系统施加输入信号,测量输出响应,然后用系统辨识的方法得到数学模型。

三、控制系统的时域分析时域分析是直接在时间域上研究系统的性能。

主要的性能指标有稳态误差、上升时间、峰值时间、调节时间和超调量。

稳态误差反映了系统的准确性,它与系统的类型和输入信号的形式有关。

对于单位阶跃输入, 0 型系统有稳态误差,1 型及以上系统稳态误差为零。

上升时间、峰值时间和调节时间反映了系统的快速性。

自动控制原理知识点归纳

自动控制原理知识点归纳

自动控制原理知识点归纳1.控制系统的基本概念:-控制对象:需要被控制的对象,可以是一个物理系统、电子设备或生产工艺等。

-控制器:用于监测和调节控制对象的设备或程序,根据输入信号产生输出信号以实现控制。

-反馈:通过采集控制对象的输出信息,并与给定的参考信号进行比较,形成误差信号,作为控制器的输入信号。

-开环控制和闭环控制:开环控制仅根据输入信号直接控制对象,闭环控制则根据反馈信号和误差信号来调节控制器的输出信号。

2.控制系统的数学模型:-状态空间模型:使用微分方程或差分方程描述控制对象的状态变化及其对输入和输出的影响。

-传递函数模型:通过拉普拉斯变换将控制系统描述为输入和输出之间的传递函数。

传递函数描述了系统对输入信号的响应过程。

3.控制系统的稳定性分析:-稳定性定义:稳定性是指控制系统的输出在无穷远处有一个有限的稳定值或震荡在一些范围内。

-稳定性判据:利用特征方程的根的位置或特征值来判断控制系统的稳定性。

- 稳定性分析方法:Bode图法、Nyquist图法、根轨迹法等。

4.控制系统的性能指标:-响应速度:指控制系统从输入信号发生变化到输出信号稳定在其稳定值所需要的时间。

-精度:指控制系统输出信号与给定信号的误差大小。

-稳定度:指控制系统输出信号在稳定状态下的波动程度。

-鲁棒性:指控制系统对参数变化、外部扰动和测量误差的抗干扰能力。

5.控制器的设计方法:-比例控制器:根据误差信号的大小,直接乘以比例系数后作为控制器的输出信号。

-积分控制器:根据误差信号的积分值,乘以积分系数后作为控制器的输出信号,用于消除系统的稳态误差。

-微分控制器:根据误差信号的变化率,乘以微分系数后作为控制器的输出信号,用于提高系统的快速响应能力。

6.控制系统的频域分析:-频率响应:描述控制系统在不同频率下对输入信号的变化如何进行响应的性能。

-奈奎斯特稳定判据:通过绘制控制系统的奈奎斯特曲线,判断系统的稳定性和相位裕度。

-传递函数:利用拉普拉斯变换将控制系统描述为输入和输出之间的传递函数,从而分析系统的频率特性。

自动控制原理基础知识点总结

自动控制原理基础知识点总结

自动控制原理基础知识点总结自动控制原理是研究自动控制系统的基本原理和方法的一门学科,其核心思想是通过输入-输出关系来实现对系统的控制和调节。

以下是自动控制原理的一些基础知识点总结:1. 控制系统的组成:自动控制系统主要由输入信号、控制器、执行器和被控对象组成。

其中输入信号是控制系统的指令,控制器是根据输入信号和输出信号之间的差异来生成控制信号,执行器将控制信号转换为作用于被控对象的物理量。

2. 反馈控制和前馈控制:反馈控制是指将系统输出信号通过传感器反馈到控制器中,并与输入信号进行比较来生成控制信号;前馈控制是指将输入信号直接作用于控制器,不考虑系统输出信号的影响。

反馈控制可以有效地补偿系统的不确定性和扰动,提高系统的稳定性和鲁棒性。

3. 系统的数学模型:自动控制系统的设计和分析通常需要建立系统的数学模型,常见的数学模型包括差分方程、微分方程和状态空间方程。

通过对系统的数学模型进行分析,可以获得系统的稳定性、响应速度、稳态误差等性能指标,并用于控制器的设计和参数调节。

4. 控制器的类型:常见的控制器类型包括比例控制器、积分控制器和微分控制器,它们分别根据输出信号与误差信号的线性关系、积分关系和导数关系对系统进行控制。

此外,还可以通过组合和级联这些控制器来设计更复杂的控制系统。

5. 根轨迹和频率响应:根轨迹图可以用来分析系统的稳定性和动态特性,通过观察根轨迹的形状和分布可以确定系统的稳定性和阻尼特性。

频率响应则是通过输入信号在不同频率下的响应来分析系统的频域特性和频率补偿。

6. 系统的稳定性:系统的稳定性是指在某种条件下,系统输出能够在有界的范围内保持稳定。

常见的稳定性分析方法包括稳定性判据、稳定裕度和相角裕度分析。

7. 系统的性能指标:常见的性能指标包括系统的超调量、调整时间、静态误差和稳态误差,这些指标用于评估系统的控制性能和稳定性。

8. 控制系统的校正和调节:通过对系统控制器参数的调整和优化,可以改善系统的控制性能和稳定性。

自动控制原理重点知识整理

自动控制原理重点知识整理

自动控制原理重点知识点第一章 绪论P1 自动控制系统(由控制装置和被控对象组成)是指能够对被控制对象的工作状态进行自动控制的系统。

P5 自动控制系统分类:1、线性和非线性2、连续和离散3、自动调节和随动(跟踪) P7 控制系统的基本要求:稳定性高、响应速度快、精确度高。

第二章、 数学基础P13 拉普拉斯变换: δ(t )→1;1(t )→1s;21t s→.第三章、 控制系统的数学模型P25 控制系统的数学模型是描述系统内部各物理量之间的关系的数学表达式。

建立方法:分析法和实践法。

简化的数学模型通常是一个线性微分方程。

P26 建立步骤:1、 根据系统或元器件的工作原理,确定系统和各元器件的输入/输出变量。

2、 从输入端开始,按信号的传递顺序,依照各变量所遵循的物理或化学定律,按技术要求忽略一些次要因素,并考虑相邻器件的彼此影响,列出微分方程式或微分方程组。

3、 消去中间变量,求得描述输入量与输出量得微分方程式。

4、 标准化,即将与输入变量有关的各项放在等号右侧,将与输出变量有关的各项放在等号左侧,并按降幂顺序排列。

P29 线性定常系统的传递函数定义为:在零初始条件下,输出量与输入量的拉普拉斯变换之比。

P31 传递函数的几点说明:1、 传递函数只适用于线性定常系统。

2、传递函数是真分式函数。

3、与外作用形式无关。

4、对于MIMO 系统没有统一的传递函数。

5、传递函数不能反映非零初始条件下系统的全部运动规律。

6、一定的传递函数有一定的零极点分布图与之对应。

7、传递函数的几种表示形式。

(略) P32典型环节及其传递函数: 1、比例环节(放大环节):c (t )=Kr (t ); G (s )=K 2、惯性环节:Td c d t()()c t r t +=; G (s )=11T s +3、积分环节:c (t )=()r t dt ⎰; G (s )=1s4、振荡环节: ()()2222d c dc TTc t r t dtdtξ++=;()222221212nn nG s T s Ts s s ωξξωω==++++5、 微分环节:理想、一阶、二阶分别是()()()()()()()()222,,2dr t dr t dr t d r c t c t r t c t r t dtdtdtdtττξτ==+=++()()()22,1,21G s s G s s G s s s ττξτ==+=++P35结构图:1、 并联、串联。

自动控制原理知识点总结

自动控制原理知识点总结

自动控制原理知识点总结自动控制原理是一门研究自动控制系统的基本理论和方法的学科,它对于理解和设计各种控制系统具有重要意义。

下面将对自动控制原理的一些关键知识点进行总结。

一、控制系统的基本概念控制系统是由控制对象、控制器和反馈环节组成的。

控制对象是需要被控制的物理过程或设备,例如电机的转速、温度的变化等。

控制器则是根据输入的控制信号和反馈信号来产生控制作用,以实现对控制对象的期望控制。

反馈环节则将控制对象的输出信号反馈给控制器,形成闭环控制,从而提高系统的控制精度和稳定性。

在控制系统中,常用的术语包括输入量、输出量、偏差量等。

输入量是指施加到系统上的外部激励,输出量是系统的响应,而偏差量则是输入量与反馈量的差值。

二、控制系统的数学模型建立控制系统的数学模型是分析和设计控制系统的基础。

常见的数学模型有微分方程、传递函数和状态空间表达式。

微分方程描述了系统输入与输出之间的动态关系,通过对系统的物理规律进行分析和推导,可以得到微分方程形式的数学模型。

传递函数则是在零初始条件下,输出量的拉普拉斯变换与输入量的拉普拉斯变换之比。

它将复杂的微分方程转化为简单的代数形式,便于系统的分析和设计。

状态空间表达式则是用一组状态变量来描述系统的内部动态特性,能够更全面地反映系统的性能。

三、控制系统的性能指标为了评估控制系统的性能,需要定义一些性能指标。

常见的性能指标包括稳定性、准确性和快速性。

稳定性是控制系统能够正常工作的前提,如果系统不稳定,输出将无限制地增长或振荡,无法实现控制目标。

准确性通常用稳态误差来衡量,它表示系统在稳态时输出与期望输出之间的偏差。

快速性则反映了系统从初始状态到达稳态的速度,常用上升时间、调节时间等指标来描述。

四、控制系统的稳定性分析判断控制系统的稳定性是自动控制原理中的重要内容。

常用的稳定性判据有劳斯判据和赫尔维茨判据。

劳斯判据通过计算系统特征方程的系数来判断系统的稳定性,具有计算简单、直观的优点。

自动控制原理重点总结(哈工大考研)

自动控制原理重点总结(哈工大考研)

自动控制原理重点总结(哈工大考研)MATLAB不考第二章1.传递函数定义(面试可能要问:重点是零初始条件)2.简单传递函数建模3.基本环节及其传递函数(P22)(重点惯性环节、振荡环节)4.方框图及信号流图的化简5.非线性特性的线性化当时我们也没考习题:1、2、3、4、5、6(a,b,c)、7(a,d,f)、8(b)、9(a)、10(d,e,f)、11(b)、12(a)、16、17、20(a)第三章(重点)1.典型输入信号的拉氏变换及Z变换2.二阶系统的开环、闭环传递函数;闭环系统的特征值分布图3.一阶、二阶系统的单位阶跃响应、单位脉冲响应曲线图4.P83式3.4.2和3.4.3要背,图3.4.4重点5.欠阻尼二阶系统常用性能指标的计算(公式要背,振荡次数计算不常用,了解就可以)6.改善系统动态性能的简单方法(速度反馈、PD控制)7.控制系统的稳定性、劳斯稳定判据8.控制系统的稳态误差的计算(终值定理和动态误差系数都得掌握)9.减小和消除稳态误差的方法(增大开环放大倍数、串联积分环节、顺馈控制)习题:1、2、3、6、7、9、10、12、14、15、16、19、22、23、29、30、34、36、38、39第四章(重点)1.根轨迹的概念、绘制规则10条规则(有公式的要记)2.特殊根轨迹(与负反馈跟轨迹对比记忆),参数根轨迹3.基于根轨迹法的校正(重点)(幅角条件重点)(过程及公式需要记)(附加开环零点(PD 控制)、串联超前校正、串联迟后校正、串联超前—迟后校正(一般不会考,太复杂)、反馈校正(移动不希望开环极点))习题:1、2、3、5、6、7、8、9、11、14、15、16、17第五章(重点)(我们当时给Bode图求传递函数是必考的)1.典型环节的频率特性图(Nyquist图、Bode图、渐近Bode图)(Nichols图不考)2.控制系统开环Nyquist图、开环渐近Bode图的粗略画法3.非但未反馈系统的闭环频率特性不考(P226的5.3.5)4.Nyquist判据(根据Nyquist图判定、根据Bode图判定)5.稳定裕度——图示(由Nyquist图计算;由Bode图的计算)及具体计算(相角裕度、幅值裕度)6.怎样根据系统的开环Bode图计算开环放大倍数及稳态误差7.二阶系统开环频域指标与闭环动态性能指标的关系(教材中p.246的式(5.8.2)、p.246的式(5.8.1))8.高阶系统的经验公式(教材中p.249的式(5.8.7)、p.249的式(5.8.8))9.教材P251的5.9.4,P252的5.9.8,5.9.9,加个公式1sin Mγγ=10.基于频率法的校正(过程及公式需要记下来)(串联超前校正、串联迟后校正、串联迟后—超前校正、希望频率特性法校正、局部反馈校正(移动不希望折点))习题:2、3、4、5、7、8、12、14、16、18、20、21、27、34、35、36、37、38、40、41、42、43、46、49第六章1.采样定理(Shannon定理)2.零阶保持器(ZOH)的传递函数及频率特性(P291公式6.3.2)3.常用输入信号的Z变换与反变换(教材p295表6.4.1的前5行及倒数第3行)4.离散系统脉冲传递函数的求取(带有零阶保持器的为重点)5.离散系统的稳定性定理(|z|<1)(劳斯稳定判据w变换)6.数字控制系统模拟化设计的条件(设计条件不考)7.数字控制系统离散化设计的基本思路(章节6.10.2和6.10.3不考)8.数字PID不考9.最少拍无差系统的设计理念、优缺点(P334公式6.10.5,6.10.6)习题:1、2、4、7、9、11、18、21第七章1.典型非线性环节数学表达式的写法2.相轨迹图的概念、作图方法——等倾线法(章节7.4.1不考)(章节7.4.3重点)(回画等倾线)3.用相平面法分析非线性系统4.极限环与线性系统临界稳定状态的区别5.如何通过描述函数法计算非线性系统自持振荡(极限环)的振幅和角频率6.P414图7.6.10重点,例7.6.2重点。

自动控制原理知识点总结

自动控制原理知识点总结

@~@自动控制原理知识点总结第一章1.什么是自动控制?(填空)自动控制:是指在无人直接参与的情况下,利用控制装置操纵受控对象,是被控量等于给定值或按给定信号的变化规律去变化的过程。

2.自动控制系统的两种常用控制方式是什么?(填空)开环控制和闭环控制3.开环控制和闭环控制的概念?开环控制:控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系特点:开环控制实施起来简单,但抗扰动能力较差,控制精度也不高。

闭环控制:控制装置与受控对象之间,不但有顺向作用,而且还有反向联系,既有被控量对被控过程的影响。

主要特点:抗扰动能力强,控制精度高,但存在能否正常工作,即稳定与否的问题。

掌握典型闭环控制系统的结构。

开环控制和闭环控制各自的优缺点?(分析题:对一个实际的控制系统,能够参照下图画出其闭环控制方框图。

)4.控制系统的性能指标主要表现在哪三个方面?各自的定义?(填空或判断)(1)、稳定性:系统受到外作用后,其动态过程的振荡倾向和系统恢复平衡的能力(2)、快速性:通过动态过程时间长短来表征的e来表征的(3)、准确性:有输入给定值与输入响应的终值之间的差值ss第二章1.控制系统的数学模型有什么?(填空)微分方程、传递函数、动态结构图、频率特性2.了解微分方程的建立?(1)、确定系统的输入变量和输入变量(2)、建立初始微分方程组。

即根据各环节所遵循的基本物理规律,分别列写出相应的微分方程,并建立微分方程组(3)、消除中间变量,将式子标准化。

将与输入量有关的项写在方程式等号的右边,与输出量有关的项写在等号的左边3.传递函数定义和性质?认真理解。

(填空或选择)传递函数:在零初始条件下,线性定常系统输出量的拉普拉斯变换域系统输入量的拉普拉斯变换之比5.动态结构图的等效变换与化简。

三种基本形式,尤其是式2-61。

主要掌握结构图的化简用法,参考P38习题2-9(a)、(e)、(f)。

(化简)等效变换,是指被变换部分的输入量和输出量之间的数学关系,在变换前后保持不变。

(完整版)自动控制原理知识点总结1~3章,推荐文档

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自动控制原理知识点总结第一章1、自动控制:是指在无人直接参与的情况下,利用控制装置操纵受控对象,是被控量等于给定值或按给定信号的变化规律去变化的过程。

2、被控制量:在控制系统中.按规定的任务需要加以控制的物理量。

3、控制量:作为被控制量的控制指令而加给系统的输入星.也称控制输入。

4、扰动量:干扰或破坏系统按预定规律运行的输入量,也称扰动输入或干扰掐入。

5、反馈:通过测量变换装置将系统或元件的输出量反送到输入端,与输入信号相比较。

反送到输入端的信号称为反馈信号。

6、负反馈:反馈信号与输人信号相减,其差为偏差信号。

7、负反馈控制原理:检测偏差用以消除偏差。

将系统的输出信号引回插入端,与输入信号相减,形成偏差信号。

然后根据偏差信号产生相应的控制作用,力图消除或减少偏差的过程。

8、自动控制系统的两种常用控制方式是开环控制和闭环控制。

9、开环控制:控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系特点:开环控制实施起来简单,但抗扰动能力较差,控制精度也不高。

10、闭环控制:控制装置与受控对象之间,不但有顺向作用,而且还有反向联系,既有被控量对被控过程的影响。

主要特点:抗扰动能力强,控制精度高,但存在能否正常工作,即稳定与否的问题。

11、控制系统的性能指标主要表现在:(1)、稳定性:系统的工作基础。

(2)、快速性:动态过程时间要短,振荡要轻。

(3)、准确性:稳态精度要高,误差要小。

12、实现自动控制的主要原则有:主反馈原则、补偿原则、复合控制原则。

第二章1、控制系统的数学模型有:微分方程、传递函数、动态结构图、频率特性。

2、传递函数:在零初始条件下,线性定常系统输出量的拉普拉斯变换域系统输入量的拉普拉斯变换之比3、求传递函数通常有两种方法:对系统的微分方程取拉氏变换,或化简系统的动态方框图。

对于由电阻、电感、电容元件组成的电气网络,一般采用运算阻抗的方法求传递函数。

4、结构图的变换与化简化简方框图是求传递函数的常用方法。

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MATLAB不考
第二章
1.传递函数定义(面试可能要问:重点是零初始条件)
2.简单传递函数建模
3.基本环节及其传递函数(P22)(重点惯性环节、振荡环节)
4.方框图及信号流图的化简
5.非线性特性的线性化当时我们也没考
习题:
1、2、3、4、5、6(a,b,c)、7(a,d,f)、8(b)、9(a)、10(d,e,f)、11(b)、12(a)、16、17、20(a)
第三章(重点)
1.典型输入信号的拉氏变换及Z变换
2.二阶系统的开环、闭环传递函数;闭环系统的特征值分布图
3.一阶、二阶系统的单位阶跃响应、单位脉冲响应曲线图
4.P83式3.4.2和3.4.3要背,图3.4.4重点
5.欠阻尼二阶系统常用性能指标的计算(公式要背,振荡次数计算不常用,了解就可以)
6.改善系统动态性能的简单方法(速度反馈、PD控制)
7.控制系统的稳定性、劳斯稳定判据
8.控制系统的稳态误差的计算(终值定理和动态误差系数都得掌握)
9.减小和消除稳态误差的方法(增大开环放大倍数、串联积分环节、顺馈控制)
习题:
1、2、3、6、7、9、10、12、14、15、16、19、22、23、29、30、34、36、38、39
第四章(重点)
1.根轨迹的概念、绘制规则10条规则(有公式的要记)
2.特殊根轨迹(与负反馈跟轨迹对比记忆),参数根轨迹
3.基于根轨迹法的校正(重点)(幅角条件重点)(过程及公式需要记)(附加开环零点(PD 控制)、串联超前校正、串联迟后校正、串联超前—迟后校正(一般不会考,太复杂)、反馈校正(移动不希望开环极点))
习题:
1、2、3、5、6、7、8、9、11、14、15、16、17
第五章(重点)(我们当时给Bode图求传递函数是必考的)
1.典型环节的频率特性图(Nyquist图、Bode图、渐近Bode图)(Nichols图不考)
2.控制系统开环Nyquist图、开环渐近Bode图的粗略画法
3.非但未反馈系统的闭环频率特性不考(P226的5.3.5)
4.Nyquist判据(根据Nyquist图判定、根据Bode图判定)
5.稳定裕度——图示(由Nyquist图计算;由Bode图的计算)及具体计算(相角裕度、幅值裕度)
6.怎样根据系统的开环Bode图计算开环放大倍数及稳态误差
7.二阶系统开环频域指标与闭环动态性能指标的关系(教材中p.246的式(5.8.2)、p.246的式(5.8.1))
8.高阶系统的经验公式(教材中p.249的式(5.8.7)、p.249的式(5.8.8))
9.教材P251的5.9.4,P252的5.9.8,5.9.9,加个公式
1
sin M
γγ
=
10.基于频率法的校正(过程及公式需要记下来)(串联超前校正、串联迟后校正、串联迟后—超前校正、希望频率特性法校正、局部反馈校正(移动不希望折点))
习题:
2、3、4、5、7、8、12、14、16、18、20、21、27、34、35、36、37、38、40、41、42、43、46、49
第六章
1.采样定理(Shannon定理)
2.零阶保持器(ZOH)的传递函数及频率特性(P291公式6.
3.2)
3.常用输入信号的Z变换与反变换(教材p295表6.
4.1的前5行及倒数第3行)
4.离散系统脉冲传递函数的求取(带有零阶保持器的为重点)
5.离散系统的稳定性定理(|z|<1)(劳斯稳定判据w变换)
6.数字控制系统模拟化设计的条件(设计条件不考)
7.数字控制系统离散化设计的基本思路(章节6.10.2和6.10.3不考)
8.数字PID不考
9.最少拍无差系统的设计理念、优缺点(P334公式6.10.5,6.10.6)
习题:
1、2、4、7、9、11、18、21
第七章
1.典型非线性环节数学表达式的写法
2.相轨迹图的概念、作图方法——等倾线法(章节7.4.1不考)(章节7.4.3重点)(回画等倾线)
3.用相平面法分析非线性系统
4.极限环与线性系统临界稳定状态的区别
5.如何通过描述函数法计算非线性系统自持振荡(极限环)的振幅和角频率
6.P414图
7.6.10重点,例7.6.2重点。

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