自动控制系统复习提纲-2017知识点总结

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自控原理复习提纲

第一章1、自动控制系统基本控制方式。

（反馈控制方式，开环控制方式，复合控制方式）2、对自动控制系统的三个基本要求。

（稳定性，快速性，准确性）第二章1、控制系统数学模型的建立（列写微分方程、利用拉普拉斯变换求传递函数，P21 例题2-1，P30，例题2-8）2、结构图的等效变换（P49 例题2-32）3、闭环系统的传递函数（P60-61）第三章1 一阶系统的数学模型及单位阶跃响应2 二阶系统的数学模型及单位阶跃响应（概念、特性）3 稳定性判据（劳斯判据）对于系统结构图，能写出闭环传递函数，特征方程，求使系统稳定的K值范围4 线性系统稳态误差计算（P112表3-6的应用）例题：确定使系统在输入信号t)=作用下的稳态误差不大于0.5的K值范围。

(1(+)ttr2第 1 页共3 页第 2 页共 3 页R )s第四章1 根轨迹法则2. 偶极子概念例题：设单位负反馈系统的开环传递函数为)3()2()()(2*++=s s k s H s G ，试作出相应的根轨迹图，确定使系统稳定并且要求开环放大倍数2≥k 时的*k 值的范围。

第五章1、频率特性的定义及表示方法2、典型环节的对数频率特性曲线3、开环幅相曲线；开环对数频率曲线绘制4、利用开环幅相曲线判断系统稳定（例5-8）5、稳定裕度的概念第六章无源超前校正网络和无源置后校正网络的传递函数，对应的伯德图；无源超前校正网络和无源置后校正网络是如何提高相角稳定裕度的。

P249-251，P258，P260第七章1、零阶保持器的传递函数2、脉冲传递函数的定义3、闭环系统脉冲传递函数的求法（表7-3）4、离散系统稳定的充分必要条件（P350）；稳定判据（P352例7-28）第八章1、非线性系统特征及其分析方法2、等倾线法绘制相轨迹，注意点。

（P359）3、线性一阶系统、二阶系统相轨迹的特征。

第 3 页共3 页。

自动控制原理复习提纲

第一章绪论1、基本概念（1）自动控制：在没有人直接参与的情况下，利用控制器使被控对象（或过程）的某些物理量（被控量）自动地按预先给定的规律去运行。

（2）自动控制系统：能够实现自动控制任务的系统，由控制装置与被控对象组成。

（3）被控对象：指被控设备或过程。

（4）输出量，也称被控量：指被控制的量。

它表征被控对象或过程的状态和性能，它又常常被称为系统对输入的响应。

（5）输入量：是人为给定的系统预期输出的希望值。

（6）偏差信号：参考输入与实际输出的差称为偏差信号，偏差信号一般作为控制器的输入信号。

（7）负反馈控制：把被控量反送到系统的输入端与给定量进行比较，利用偏差引起控制器产生控制量，以减小或消除偏差。

2、自动控制方式（1）开环控制开环控制系统指系统的输出量对系统的控制作用没有影响的系统。

它分为按给定控制和按扰动控制两种形式。

按给定控制：信号由给定输入到输出单向传递。

按扰动控制（顺馈控制）：根据测得的扰动信号来补偿扰动对输出的影响。

（2）闭环控制（反馈控制）闭环控制系统指系统的输出量与输入端存在反馈回路，即输出量对控制作用有直接影响的系统。

系统根据实际输出来修正控制作用，实现对被控对象进行控制的任务，这种控制原理称为反馈控制原理。

3、自动控制系统的分类（1）按给定信号的特征分类①恒值控制系统：希望系统的输出维持在给定值上不变或变化很小。

②随动控制系统：给定信号的变化规律是事先不确定的随机信号。

③程序控制系统：系统的给定输入不是随机的，而是确定的、按预先的规律变化。

（2）按系统的数学模型分类⎧⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪−−−→⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎧⎪⎪−−−→⎨⎨⎪⎩⎩⎪⎪⎧−−−→⎪⎪⎪⎧⎪⎨⎪⎪−−−→⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩⎩分析法分析法分析法分析法时域法根轨迹法线性定常系统频域法线性系统状态空间法时域法线性时变系统状态空间法非本质非线性线性化法描述函数法非线性系统本质非线性相平面法状态空间法（3）按信号传递的连续性划分①连续系统：系统中的所有元件的输入输出信号均为时间的连续函数，所以又常称为模拟系统。

(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。

自动控制复习总结提纲

自动控制复习提纲第一章自动控制系统概论1、自动控制系统的概念：就是在没人直接参与的情况下，利用控制装置操纵被控对象，使其按照预定的规律运动或变化2、控制装置的组成：自动检测装置、自动调节装置、执行装置3、系统术语 ⑴、被控量：要求被控对象保持恒定或为按一定规律变化的物理量，一般是输出量，是时间的函数。

⑵、给定信号：控制系统的输入信号，是时间的函数。

⑶、偏差信号：是比较元件的输出信号，即给定信号与反馈信号之差。

⑷、误差信号：系统被控量的希望值与实际值之差。

⑸、干扰信号：破坏系统平衡，导致系统的被控量偏离其给定值的因素。

⑹、反馈信号：从系统的输出端引出，经过变换回送至输入端与给定信号进行比较的信号。

4、自动控制系统的分类： ⑴、开环控制系统：若系统的输入量与输出量之间只有顺向作用，而没有反向联系，则该系统称为开环控制系统。

⑵、闭环控制系统：输入量与输出量之间不仅有顺向作用，而且有反向作用的控制系统，称为闭环控制系统。

5、对自动控制系统的基本要求：稳定性、快速性、准确性。

例1：适合于应用传递函数描述的系统是：线性定常系统例2：根据控制系统元件的特性，控制系统可分为：线性控制系统和非线性控制系统第二章控制系统的数学模型1、传递函数的定义：传递函数G （s ）=输出量的拉氏变换/输入另的拉氏变化=C （s ）/R (s ) 2、用阻抗法求传递函数：电阻元件的传递函数用 R 表示，电感元件的传递函数用 LS 表示；而电容元件的传递函数用 1/(CS) 表示；例题1：如图1所示，有源网络的传递函数)()(s U s U r c 为： -R2/R1图13、动态结构图的等效变换及化简⑴、串联变换规则：当系统中有两个或两个以上环节串联时，其等效传递函数为各串联环节的传递函数的乘积。

C （s ）=G 1(s)G 2(s)R(s)=G （s ）R(s) ⑵、并联变换规则：当系统中两个或两个以上环节并联时，其等效传递函数为各并联环节的传递函数的代数和。

自动控制系统重点归纳总结共56页

谢谢！
51、天下之事常成于困约，而败于奢靡。——陆游 52、生命不等于是呼吸，生命是活动。——卢梭
53、伟大的事业，需要决心，能力，组织和责任感。 ——易卜生 54、唯书籍不朽。——乔特
自动控制系统重点归纳总结
21、没有人陪你走一辈子，所以你要适应孤独，没有人会帮你一辈子，所以你要奋斗一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该是坚强。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之首，因为这种德性保证了所有其余的德性。--温斯顿．丘吉尔。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的，它只是让人们的脚放上一段时间，以便让别一只脚能够再往上登。
55、为中华之崛起而

《自动控制原理》复习提纲

《自动控制原理》复习提纲自动控制原理复习提纲第一章：自动控制系统基础1.1自动控制的基本概念1.2自动控制系统的组成1.3自动控制系统的性能指标1.4自动控制系统的数学建模第二章：系统传递函数与频率响应2.1一阶惯性系统传递函数及特性2.2二阶惯性系统传递函数及特性2.3高阶惯性系统传递函数及特性2.4惯性环节与纯时延环节的传递函数2.5开环传递函数与闭环传递函数2.6频率响应曲线及其特性第三章：传递函数的绘制和分析3.1 Bode图的绘制3.2 Bode图的分析方法3.3 Nyquist图的绘制和分析3.4极坐标图的应用3.5稳定性分析方法第四章：闭环控制系统及稳定性分析4.1闭环控制系统4.2稳定性的概念和判据4.3 Nyquist稳定性判据4.4 Bode稳定性判据4.5系统的稳态误差分析第五章：比例、积分和微分控制器5.1比例控制器的原理和特性5.2积分控制器的原理和特性5.3微分控制器的原理和特性5.4比例积分(P)控制系统5.5比例积分微分(PID)控制系统第六章：根轨迹法6.1根轨迹的概念和基本性质6.2根轨迹的绘制方法6.3根轨迹法的稳定性判据6.4根轨迹设计法则6.5根轨迹法的应用案例第七章：频域设计方法7.1频域设计基本思想7.2平衡点反馈控制法7.3频域设计法的应用案例7.4系统频率响应的优化设计7.5频域方法的灵敏度设计第八章：状态空间分析和设计8.1状态空间模型的建立8.2状态空间的矩阵表示8.3状态空间系统的特性8.4状态空间系统的稳定性分析8.5状态空间设计方法和案例第九章：模糊控制系统9.1模糊控制的基本概念9.2模糊控制系统的结构9.3模糊控制器设计方法9.4模糊控制系统的应用案例第十章：遗传算法与控制系统优化10.1遗传算法的基本原理10.2遗传算法在控制系统优化中的应用10.3遗传算法设计方法和案例第十一章：神经网络及其应用11.1神经网络的基本概念和结构11.2神经网络训练算法11.3神经网络在控制系统中的应用11.4神经网络控制系统设计和优化方法第十二章：自适应控制系统12.1自适应控制的基本概念12.2自适应控制系统的结构12.3自适应控制器设计方法12.4自适应控制系统的应用案例第十三章：系统辨识与模型预测控制13.1系统辨识的基本概念13.2建模方法及其应用13.3模型预测控制的原理13.4模型预测控制系统设计和优化方法第十四章：多变量控制系统14.1多变量控制系统的基本概念14.2多变量系统建模方法14.3多变量系统稳定性分析14.4多变量系统控制器设计14.5多变量系统优化控制方法以上是《自动控制原理》的复习提纲，内容覆盖了自动控制系统的基本概念、传递函数与频率响应、传递函数的绘制和分析、闭环控制系统及稳定性分析、比例、积分和微分控制器、根轨迹法、频域设计方法、状态空间分析和设计、模糊控制系统、遗传算法与控制系统优化、神经网络及其应用、自适应控制系统、系统辨识与模型预测控制、多变量控制系统等知识点。

自动控制原理复习提纲

自动控制复习提纲2010-12-7通过本课程学习，学生将掌握自动控制系统分析与设计等方面的基本方法，如控制系统的时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法、采样控制系统的分析等基本方法等。

第一章自动控制系统的概念1、基本知识点：自动控制的定义、工作原理、基本控制方式及特点，对控制系统性能的基本要求，建立元件方块图的方法，自动控制系统的分类，自动控制系统实例。

2、基本要求：掌握基本概念：自动控制、反馈、控制系统的构成和各部分的作用。

要求初步了解如何由系统工作原理图形成系统的原理方块图及判别控制方式的方法。

确定控制系统的被控对象、控制量和被控制量，正确画出系统的方框图。

3、本章重点：基本控制方式及特点；对控制系统性能的基本要求建立元件方块图的方法；自动控制系统实例第二章数学模型1、基本知识点：掌握元件和系统微分方程式的建立，典型环节及其传递函数、系统结构图的建立及化简、信流图和梅森公式，控制系统传递函数的表示方法，小偏差线性化，分析建模法。

2、基本要求：掌握基本概念：传递函数及动态结构图。

掌握求传递函数基本方法：结构图的变换。

3、本章重点重点：典型环节及其传递函数；信流图和梅森公式第三章时域分析法1、基本知识点：一、二阶系统的阶跃输入函数作用下时间响应，暂态性能指标；二阶系统欠阻尼情况下性能指标的计算方法和根据性能的要求确定典型二阶系统参数的计算方法；主导极点的概念，稳定性概念，劳斯判据，稳态误差和误差系数，误差计算及终值定理。

2、基本要求：掌握基本概念：典型响应、渐近稳定性及时域性能指标、稳态误差。

掌握基本方法：一、二阶系统性能指标的计算和参数选择；系统稳定性和稳态误差的分析和计算。

典型响应以阶跃响应为主。

3、教学重点重点：一、二阶系统的时间响应；稳定性概念；稳态误差稳态误差的分析和计算第四章根轨迹分析法1、基本知识点：根轨迹的概念、原理、绘制法则，利用根轨迹对系统性能的分析，偶极子和主导极点的概念、添加零极点对系统性能的影响。

自动控制原理复习提纲

二阶系统性能的改善
1. 比例微分控制比例—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。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，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，微分控制改善系统平稳性；改善系统平稳性；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， (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，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；响应将在不出现超调的条件下，显著提高快速性；不影响系统误差， (3) 不影响系统误差，自然频率不变。
系统时间响应的性能指标
控制系统的时域性能指标: 控制系统的时域性能指标
1）五种典型输入信号 2）动态性能指标：上升时间峰值时间调节时间超调量延迟时间 3）稳态性能指标稳态误差
一阶系统的时域分析
单位阶跃响应
c(t ) = 1 − e
−
t T
由于c(t)的终值为1，因而系统阶跃输入时的稳态误差为零。
σ
线性系统的稳定性分析
稳定是一个控制系统能否在实际中投入使用的首要条件。稳定是一个控制系统能否在实际中投入使用的首要条件。稳定性：如果在扰动作用下系统偏离了原来的平衡状态，稳定性：如果在扰动作用下系统偏离了原来的平衡状态，当扰动消失后，系统能够以足够的准确度恢复到原来的平衡状态，扰动消失后，系统能够以足够的准确度恢复到原来的平衡状态，则系统是稳定的；否则，系统不稳定。则系统是稳定的；否则，系统不稳定。系统稳定的充要条件：系统稳定的充要条件：系统所有闭环特征根均具有负的实部或所有闭环特征根均位于左半s平面）（或所有闭环特征根均位于左半s平面） ♣ 注意：稳定性与零点无关注意： ♣ 根据充要条件，如果能将系统所有极点求出，即可立即判根据充要条件，如果能将系统所有极点求出，断稳定性。断稳定性。

自动控制原理复习提纲

自动控制原理复习提纲1、什么是自动控制？自动控制系统的组成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，使得表征受控对象物理特征的被控量等于给定值或按给定信号变化规律去变化的过程。

自动控制系统由控制装置和受控对象构成。

2、自动控制系统的基本控制方式，自动控制系统的分类自动控制系统的基本控制方式为开环控制和闭环控制，自动控制系统的分类：线性系统和非线性系统，定常系统和时变系统，连续系统和离散系统，恒值系统、随动系统和程序控制系统。

3、对控制系统的性能要求（一）稳定性稳定性一般可以这样来表述：系统受到外力作用后，其动态过程的振荡倾向和系统恢复平衡的能力。

（二）快速性快速性可以通过动态过程时间的长短来表征。

过度过程时间越短，表明快速性越好，反之亦然。

快速性表明了系统输出惨c(t)对输入r(t)响应的快慢程度。

系统响应越快，说明系统的输出复现输入信号的能量越强。

（三）准确性准确性是由输入给定值与输出响应的终值之间的差值e来表征。

准ss确性反映了系统在一定外部信号作用下的稳态精度。

若系统的最终误差为零，则称为无差系统，否则称为有差系统。

4、什么是传递函数，如何求相关电路的传递函数传递函数的定义：在零初始条件下，线性定常系统输出量的拉氏变换与系统输入量的拉氏变换之比。

5、控制系统的典型环节有哪些？传递函数各是什么？比例环节，其传递函数为K s R s C s G ==)()()(；惯性环节，其传递函数为1)()()(+==Ts K s R s C s G ；积分环节，其传递函数为Ts s R s C s G 1)()()(==；微分环节，其传递函数为Ts s R s C s G ==)()()(; 振荡环节，其传递函数为222222121)()()(n n n s s Ts s T s R s C s G ωζωωζω++=++==，式中Tn 1=ω为振荡环节的无阻尼自然振荡频率。

自动控制系统重点归纳总结

,
(t 0)
4T，当 2%时调节时间 ts 3T，当 5%时
tm和％不存在
j 1 i 1 n N i
m

在时域分析法中使用
◆传递函数第三种形式：
零极点形式（首1），在根轨迹法中使用
传递函数性质
1、固有性：传函是系统数学模型的又一种形式，表达了系统
把输入量转换成输出量的传递关系。它只和系统本身的特性参数有关，而与输入量怎样变化无关。 2、利用传递函数可直接根据系统传递的某些特征来研究系统的性能；也可以将对系统性能的要求转换成对传递函数
的要求，从而对系统的设计提供简便的方法。
3、对应性：传递函数与微分方程一一对应。如果将s 置换，传递函数微分方程。
d dt
4、同形性： W(s)虽描述了输出输入间的关系，但它不提供任何该系统的物理结构。物理性质截然不同的系统或元件
，可以有相同的传递函数。 5、特殊性：传递函数仅适用于线性定常系统。
第一章
自动控制系统的基本概念
基本术语：反馈量，扰动量，输入量，输出量，被控对象；
基本结构：开环，闭环，复合；
基本要求：暂态，稳态，稳定性。本章要解决的问题，是在自动控制系统的基本概念基础上，能够针对一个实际的控制系统，找出其被控对象、
基本类型：线性和非线性，连续和离散，程序控制与随动；
输入量、输出量，并分析其结构、类型和工作原理。
数学模型定义：能够描述控制系统输出量和输入量数量关系的数学表达式，是物理系统运动特性的数学抽象。控制系统数学模型的主要形式（古典）： (1)微分方程（时间域）（5）信号流图（复数域） (2)传递函数（复数域）（6）差分方程（离散） (3)结构框图（复数域）（7）脉冲传递函数（离散） (4)频率特性 (频域)

《自动控制原理》复习提纲

2 n d 2 2 n d n
2 n
4.速度反馈控制
R( s)
-
+

-
2 n
C (s)
n
s ( s 2 )
Ts
d
C (s) (s) R ( s ) s (2 K ) s
2 n 2 2 n t n
2 n
5.对系统性能的影响 : 1）等效阻尼比变大，σ%下降，平稳性变好；
频率响应与正弦输入信号之间的关系称为频率特性. 可以证明:一个系统的频率特性与其传递函数之间有着确切的对应关系.
G ( j ) G ( s ) s j
基本环节的频率特性
1．比例
G(s) k ,
G ( j ) k
，
k
，
0
Im
k
Re
dB 20lgk
K>1

2．积分
就是说，若系统在有界输入或干扰下，其相应输
出的幅度也是有界的，则称系统是稳定的。
线性定常系统的稳定性
系统当扰动消失后，由初始偏差状态恢复平衡状态的能力。关于稳定性的说明
稳定性是系统去除干扰后，自身的一种
恢复能力，是系统的一种固有特性。这种稳
定性只取决于系统的结构参数，而与初始条
件和外作用无关。

控制系统的性能
稳：动态过程的振荡倾向和系统重新恢复平衡工作状态的能力快：动态过程持续时间的长短
准：系统过渡到新的平衡状态或受干扰重新恢复平衡后，最终保持的精度
控制系统的分析
控制系统建模
时域分析法
根轨迹法根轨迹法校正
频域分析法
时域法校正
频域法校正系统性能分析

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总结

自动控制原理知识点总结自动控制原理是现代工程领域非常重要的一门学科，它关注的是如何利用各种技术手段来实现对系统的自动化控制。

在这篇文章中，我将对自动控制原理的一些关键知识点进行总结，以帮助读者更好地理解和掌握这门学科。

一、基本概念自动控制系统是由被控对象、传感器、执行器和控制器组成的一种系统，其目标是使被控对象按照期望的方式运行。

被控对象可以是各种物理系统，如机械系统、电气系统等。

传感器用于测量被控对象的状态，执行器用于对被控对象施加控制力，而控制器则根据传感器的反馈信号和期望的输出信号来决定执行器的动作。

二、控制系统的基本组成控制系统由三个主要组成部分构成：测量部分、决策部分和执行部分。

测量部分包括传感器和信号调理电路，用于测量被控对象的状态和输出信号。

决策部分包括控制器，其根据测量信号和期望输出信号进行计算，并生成控制命令。

执行部分由执行器组成，负责根据控制命令对被控对象进行控制。

三、控制系统的稳定性控制系统的稳定性是指在一定的工作条件下，系统的输出能够保持在期望范围内，不发生不可接受的偏离。

稳定性是控制系统设计中最重要的要求之一。

常见的稳定性分析方法包括输入-输出稳定性分析和李雅普诺夫稳定性分析。

四、反馈控制系统反馈控制系统是一种常用的自动控制系统，其控制器的输出信号是根据传感器的反馈信号和期望输出信号进行计算的。

反馈控制系统能够根据实际输出来调整控制命令，以实现系统的稳定性和准确性。

常见的反馈控制算法包括比例控制、积分控制和微分控制。

五、开环控制系统与反馈控制系统相对应的是开环控制系统，其控制器的输出信号只是根据期望输出信号进行计算的，没有考虑传感器的反馈信息。

开环控制系统的控制效果受到系统参数变化和外部扰动的影响较大，容易导致系统的稳定性和准确性下降。

六、PID控制器PID控制器是一种常用的控制器类型，其由比例控制、积分控制和微分控制三部分组成。

比例控制部分根据控制误差的大小进行调整；积分控制部分根据控制误差的累积值进行调整；微分控制部分根据控制误差的变化率进行调整。

自动控制复习提纲(考点大全)

第一章自动控制的一般概念知识点：控制系统的一般概念：名词术语、控制系统的分类、组成典型外作用、对控制系统的基本要求基本要求：掌握反馈控制的基本原理。

根据系统工作原理图绘制方块图主要考点本章所涉及的自动控制方面的基本概念，是以后课程学习的基础，有关内容在诸如问答、填空和选择类型的考题中常会涉及。

在掌握基本概念的基础上，还应熟悉线性定常系统微分方程的特点，并通过练习，掌握由系统工作原理图画出方框图的方法。

第二章控制系统的数学模型知识点：控制系统动态微分方程的建立、拉普拉斯变换法求解线性微分方程的零初态响应与零输入响应运动模态的概念、传递函数的定义和性质、典型元部件传递函数的求法系统结构图的绘制、等效变换、梅森公式在结构图和信号流图中的应用基本要求：利用复阻抗的概念建立无源网络的结构图;利用复阻抗的概念建立有源网络的传递函数熟悉控制系统常用元部件的传递函数掌握控制系统结构图的绘制方法及串联、并联、反馈三种基本等效变换用等效变换方法或梅森公式求系统结构图或信号流图的各种传递函数主要考点建立控制系统的微分方程；传递函数的概念；结构图等效变换及求复杂系统的传递函数。

例1:试用结构图等效化简下图系统的传递函数例2: 两级RC滤波网络的结构图如图所示，试采用结构图等效变换法化简结构图。

步骤一: 向左移出相加点，向右移出分支点步骤二:化简两个内部回路，合并反馈支路步骤三: 反馈回路化简例3:系统结构图如下，求传递函数[解]：结构图等效变换如下：例4: 已知系统方程组如下，试绘制系统结构图，并求闭环传递函数。

⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=-=--=)()()()()]()()([)()]()()()[()()()]()()[()()()(3435233612287111s X s G s C s G s G s C s X s X s X s G s X s G s X s C s G s G s G s R s G s X 解 : 系统结构图如下图所示。

河南理工大学自动控制系统复习提纲2017知识点总结

自动控制系统复习提纲考试范围：绪论、ch1、ch2、ch3、ch6、ch7；题型：问答题、分析作图题、计算题；绪论1自动控制系统的组成及各环节的主要作用；控制对象控制器驱动结构核心是控制理论2为何要调速；（1）为了节电交流不调速-交流调速（2）为了减少维护为目的直流调速-交流调速（3）大功率场合：直流调速达不到要求3直流调速的三种方法及特点；（1）调节电枢供电电压U（2）减弱励磁磁通（3）改变电枢回路电阻Rch11调速性能指标的三个方面；（分为静态指标和动态指标）（1）调速（2）稳速（3）加减速2静态调速指标：调速范围、静差率、额定速降的概念和计算以及三者之间的关系；3开环调速系统和单闭环调速系统的速度降落、调速范围及静差率的计算；4转速单环调速系统原理图中各部件的作用；5开环机械特性和闭环静特性的区别和联系；6速度单环系统的静特性方程；7反馈控制规律：P调节器是有静差系统，I和PI均为无静差系统；8电流截止负反馈的目的及电路接法、下垂特性；目的：（1）反应主回路电流信号大小的检测部分（2）比较电压部分下垂特性：9积分器的电路和特性，比例积分调节器的电路及物理意义；积分器三个特性：（1）延缓性（2）积累性（3）记忆性比例积分调节器电路：比例部分能迅速响应进行控制，积分部分则最终消除稳态偏差。

属于串联校正，使系统稳态无静差，动态时保持稳定性。

10带PI调节器的单环调速系统原理图（图1-34）分析，及负载扰动或电网电压u2扰动下的调节过程（n\id\ud\IL的变化波形），对带P调节器的单环调速系统也有同样的要求。

带PI调节器的单环调速系统的静特性。

ch21双闭环直流调速系统的原理图、电路图和稳态结构图；2两个调节器限幅的目的；均采用PI调节器（稳态时，电流转速均无静差）转速调节器ASR：P46 实现转速无静差电流调节器ACR：P46 实现电流无静差3双闭环调速系统的静特性及稳态工作点和稳态参数计算；4双闭环调速系统的启动过程的分段分析及启动过程中ASR、ACR的状态（是否饱和）和作用；第一阶段（0-T1）强迫电流上升阶段ASR由不饱和迅速饱和（Un增长慢）。

自控复习重点(已看)

自控复习重点(一)第一章绪论一基本术语1．自动控制定义在没有人直接参与的情况下，利用控制装置(简称控制器) ，使被控对象(或生产过程等)的某一物理量(被控量，如温度、压力、流量)准确地按照预定的规律运行。

2．自动控制系统是指为实现自动控制目的，由相互制约的各部分按一定规律组成的具有特定功能的整体。

二、自动控制系统的分类：1. 按控制方式和策略分：(1) 开环控制(2) 闭环控制(3) 复合控制2. 按输入信号分类：(1) 定值控制系统(2) 伺服系统(随动系统)(3) 程序控制系统3. 根据控制系统元件的特性分类，控制系统可分为：(1)线性控制系统(2)非线性控制系统4. 根据控制信号的形式分类，控制系统可分为(1)连续控制系统(2)离散控制系统5. 按控制对象的范畴分：(1)运动控制系统(2)过程控制系统6. 按系统参数是否随时间变化分：(1) 时变系统(2)定常系统第二章控制系统的数学模型复习指南与要点解析要根据系统结构图应用结构图的等效变换和简化求传递函数、控制系统3种模型，即时域模型----微分方程；※复域模型一一传递函数；频域模型一一频率特性。

其中重点为传递函数。

在传递函数中，需要理解传递函数定义（线性定常系统的传递函数是在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换式与输入量的拉氏变换式之比）和性质。

零初始条件下：如要求传递函数需拉氏变换，这句话必须的传递函数形式：探※※结构图的等效变换和简化---实际上，也就是消去中间变量求取系统总传递函数的过程。

仁等效原则：变换前后变量关系保持等效，简化的前后要保持一致（P45）2•结构图基本连接方式只有串联、并联和反馈连接三种。

如果结构图彼此交叉，看不出点先3种基本连接方式，就应用移出引出点或比较解套，再画简。

其中：※基于方块图的运算规则2）消除反馈连接 3）消除反馈连接*cG(g®G(SC(s)1 乜4）得出传递函数方块串联方块井联※结构图的等效变换：引出点相对方框前移，在移动支路中乘以引出点相对方框后移，在移动支路中乘以相加点相对方框前移，在移动支路中乘以相加点相对方框后移，在移动支路中乘以引出点与相加点之间不等相互移动例1：利用结构图化简规则，G(s)。

自动控制系统复习提纲-2017知识点总结

自动控制系统复习提纲考试范围：绪论、chi、ch2、ch3、ch6、ch7;题型：问答题、分析作图题、计算题;绪论1自动控制系统的组成及各环节的主要作用；控制对象控制器驱动结构核心是控制理论2为何要调速；（1）为了节电交流不调速-交流调速（2）为了减少维护为目的直流调速-交流调速（3）大功率场合：直流调速达不到要求3直流调速的三种方法及特点；（1）调节电枢供电电压U（2）减弱励磁磁通（3）改变电枢回路电阻Rchi1调速性能指标的三个方面；（分为静态指标和动态指标）（1）调速（2）稳速（3）加减速2静态调速指标：调速范围、静差率、额定速降的概念和计算以及三者之间的关系；■调速范围：定义为额定负载下最高和最低的转速比。

刃maxW min直流调速系统中’max■转差率：为转差比，反映转速在负载变化时的相对稳定度档，越小，说明转速的稳定度越高。

如果电机机械特性较软，加额定负载时，转速降落大，则静差率大，即转速的稳定性差。

反之，特性硬，§变小。

■调速范围鲁静差率和额定速降之间的关系An A H最大转差率：四—W OminA??最低转速；心产亠1一血仏= S调速范围：。

=仏=% △%（】7同一个调压调速系统的特性硬度相同，从而额定速降相同。

如果对静差率胃值要求越小，则系统允许的调速范围D也越小。

3开环调速系统和单闭环调速系统的速度降落、调速范围及静差率的计算;2.开环调速系统存在的问题实例：•:•某龙门刨床工作台拖动采用直流电动机，其额定数据如下：60kW, 220V, 305A, 1000r/min, 采用V・M系统，主电路总电阻，电动机电动势系数C e=0-2V min/r«如果要求调速范冃 2) = 20,静差率s<5%,① 釆用开环调速能否满足？② 若要满足这个要求，系统的额定速降最多能有多少？解：当电流连续时，V ・M 系统的额定速降为氐討 305x038 z■dnom= --------------- r/min =275r/minC ； 02开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率为=—纽如一=―——=0,216 = 21.6% %沁人％常 1000 + 275这已大大超过了5%的要求，更不必谈调到最低速。

自动控制原理总经典总结

《自动控制原理》总复习第一章自动控制的基本概念一、学习要点1.自动控制基本术语：自动控制、系统、自动控制系统、被控量、输入量、干扰量、受控对象、控制器、反馈、负反馈控制原理等。

2.控制系统的基本方式：①开环控制系统；②闭环控制系统；③复合控制系统。

3.自动控制系统的组成：由受控对象和控制器组成。

4.自动控制系统的类型：从不同的角度可以有不同的分法，常有：恒值系统与随动系统；线性系统与非线性系统；连续系统与离散系统；定常系统与时变系统等。

5.对自动控制系统的基本要求：稳、快、准。

6.典型输入信号：脉冲、阶跃、斜坡、抛物线、正弦。

二、基本要求1.对反馈控制系统的基本控制和方法有一个全面的、整体的了解。

2.掌握自动控制系统的基本概念、术语，了解自动控制系统的组成、分类，理解对自动控制系统稳、准、快三方面的基本要求。

3.了解控制系统的典型输入信号。

4.掌握由系统工作原理图画方框图的方法。

三、内容结构图四、知识结构图第二章控制系统的数学模型一、学习要点1．数学模型的数学表达式形式（1）物理系统的微分方程描述；（2）数学工具—拉氏变换及反变换；（3）传递函数及典型环节的传递函数；（4）脉冲响应函数及应用。

2．数学模型的图形表示（1）结构图及其等效变换，梅逊公式的应用；（2）信号流图及梅逊公式的应用。

二、基本要求1、正确理解数学模型的特点，对系统的相似性、简化性、动态模型、静态模型、输入变量、输出变量、中间变量等概念，要准确掌握。

2、了解动态微分方程建立的一般方法及小偏差线性化的方法。

3、掌握运用拉氏变换解微分方程的方法，并对解的结构、运动模态与特征根的关系、零输入响应、零状态响应等概念有清楚的理解。

4、正确理解传递函数的定义、性质和意义。

熟练掌握由传递函数派生出来的系统开环传递函数、闭环传递函数、误差传递函数、典型环节传递函数等概念。

（＃）5、掌握系统结构图和信号流图两种数学模型的定义和绘制方法，熟练掌握控制系统的结构图及结构图的简化，并能用梅逊公式求系统传递函数。