江南大学 考研 2012年手抄辅导班详细笔记(自控原理)
自动控制原理考研复习资料-自动控制原理考研真题
第一章自控理论基本概念本章作为绪论，已较全面地展示了控制理论课程的全貌，叙述了今后在课程的学习中要进行研究的各个环节内容和要点，为了今后的深入学习和理解，要特别注意本章给出的一些专业术语及定义。
1、基本要求（1）明确什么叫自动控制，正确理解被控对象、被控量、控制装置和自控系统等概念。
（2）正确理解三种控制方式，特别是闭环控制。
（3）初步掌握由系统工作原理图画方框图的方法，并能正确判别系统的控制方式。
（4）明确系统常用的分类方式，掌握各类别的含义和信息特征，特别是按数学模型分类的方式。
（5）明确对自控系统的基本要求，正确理解三大性能指标的含义。
2．内容提要及小结（1）几个重要概念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的被控量自动地按预先给定的规律去运行。
自动控制系统指被控对象和控制装置的总体。
这里控制装置是一个广义的名词，主要是指以控制器为核心的一系列附加装置的总和。
共同构成控制系统，对被控对象的状态实行自动控制，有时又泛称为控制器或调节被控对象给定元件测量元件比较元件控制装置（控制器）比较元件放大元件自动控制系统执行元件校正元件负反馈原理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）三种基本控制方式实现自动控制的基本途径有二：开环和闭环。
实现自动控制的主要原则有三：主反馈原则——按被控量偏差实行控制。
补偿原则——按给定或扰动实行硬调或补偿控制。
复合控制原则——闭环为主开环为辅的组合控制。
（3）系统分类的重点重点掌握线性与非线性系统的分类，特别对线性系统的定义、性质、判别方法要准确理解。
（4）正确绘制系统方框图 绘制系统方框图一般遵循以下步骤： ①搞清系统的工作原理，正确判别系统的控制方式。
②正确找出系统的被控对象及控制装置所包含的各功能元件。
③确定外部变量（即给定值、被控量和干扰量） ，然后按典型系统方框图的 连接模式将各部分连接起来。
自动控制原理知识点详细整理
1、自动控制，是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动的按照预定的规律运行。
2、以传递函数为基础的经典控制理论，主要研究单输入单输出、线性定常系统的分析和设计问题。
3、现代控制理论，包括状态空间法、动态规划法、极小值原理、卡尔曼滤波器4、动态规划法是运筹学的一个分支，是求解决策过程最优化的数学方法。
5、极小值原理估计超调和函数极小值点的位置的论断。
6、卡尔曼滤波器是由卡尔曼提出的用于时变线性系统的递归滤波器，将过去的测量估计误差合并到新的测量误差中来估计将来的误差。
7、现代控制理论主要用于研究具有高性能、高精度和多耦合回路的多变量系统的分析和设计问题。
8、自动控制出现了很多分支，如自适应控制、混杂控制、模糊控制以及神经网络控制。
9、自适应控制：自动调整控制系统中控制器参数或控制规律。
10、混杂控制：同时具有几种类型状态变量，变量来自不同标度层次。
11、模糊控制：利用模糊数学的基本思想和理论的计算机控制方法。
实际上是一种非线性控制。
家用电器设备中有模糊洗衣机、空调等，其他方面有地铁靠站停车、汽车驾驶、电梯、机器人等。
12、神经网络控制:在控制系统中采用神经控制这一工具对难以精确描述的复杂的非线性对象进行建模，或充当控制器，或优化计算，或进行推理，或故障诊断等。
13、反馈控制实质上一个按照偏差进行控制的过程。
14、反馈：把输出量送回输入端，并与输入信号相比较产生偏差信号的过程。
15、给定元件：给出系统输入量；测量元件：检测被控量；比较元件：被控量检测到实际值与给定输入量比较，常用比较元件有差动放大器、电桥电路等；放大元件：放大偏差信号；执行元件：推动被控对象，使被控量发生变化；校正元件：即补偿元件，改善系统性能。
16、自动控制系统基本控制方式：反馈控制、开环控制、复合控制17、反馈控制具有抑制任何内、外扰动对被控量产生影响的能力，有较高的控制精度。
自动控制原理__(12)
（1）绘中频段：ω2 ~ ω3
% 0.16 0.4( M r 1) M r 已知指标 t s t s K o c c K o 2 1.5( M r 1) 2.5( M r 1)2 (1 M r 1.8)
则：
Mr 1 Mr 1 2 c , 3 c 2、 3 Mr Mr
( 4)验 算 各 指 标 ， 如 不 满 ， 足则 另 选 2和 3， 重 新 计 算 。
作业：P207习题6-10、6-11、6-13
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§6.7 反馈校正
6.5.1 反馈校正的原理与特点 校正后系统开环传递函数为
G02 ( s ) G ( s ) G01 ( s ) 1 G02 ( s )Gc ( s )
（2）绘低频段：0 ~ ω1
根据ess或Kv（Ka） K，过（1，20lgK）作-20dB/dec (-40dB/dec)直线段至ω1则为系统低频段。
（3）绘低、中频段之间的过渡段： ω1 ~ ω2 过ω2 作 -40dB/dec直线段与低频段的交点频率即为ω1。
（4）绘高频段： ω4 ~ ∞ 为使校正装置易于实现，一般使原系统的高频特性斜率 和期望特性的高频特性斜率相同，或完全重合。 (5) 绘中、高频段之间的过渡段： ω3 ~ ω4 过ω3 作-40dB/dec直线段与高频段的交点频率即为ω4。
P190【例6-6】
G0 ( s ) Gc ( s ) Lc ( ) L0 ( ) L( ) L2 ( ) G( s )G2 ( s )
反馈校正的设计步骤：见P189（1）~（5）。
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3. 复合控制系统（Compound Control System）
自控知识点背诵版
拉普拉斯变换：拉普拉斯反变换：开环控制系统：信号从控制器到执行机构再到被控对象单方向传递，输出量不对控制作用产生影响。
闭环控制系统：被控对象的输出反方向被引到控制系统的输入端，信号沿前向通路和反馈通路闭路传输，控制量不仅与参考输入有关，还与输出有关，即根据参考输入和系统输出之间的偏差进行控制。
开环与闭环控制系统比较：1）开环控制系统结构简单、成本低，但无法克服被控对象变化和扰动对输出产生的影响2）闭环控制系统需要对输出量进行测量，存在稳定性设计问题，较开环控制系统复杂，但可有效的克服被控对象变化和扰动对输出的影响一阶惯性环节阶跃响应性能指标：延迟时间: 上升时间：t=T时响应：调节时间：(5%误差带) 调节时间：(2%误差带)一阶系统单位斜坡响应：减少时间常数T的影响：1）可以加快瞬态响应速度2）可以减少系统跟踪斜坡信号的稳态误差二阶系统的时域分析：（1）欠阻尼二阶系统（无零点）系统输出响应：，峰值时间：上升时间：超调量：调节时间：误差带误差带延迟时间:振荡次数（2）临界阻尼二阶系统（无零点）系统输出响应：调节时间：（3）过阻尼二阶系统（无零点）延迟时间:上升时间：（4）无阻尼二阶系统（无零点）系统输出响应：（5）含零点的二阶振荡系统（欠阻尼）：1）输出响应:2）峰值时间：上升时间：3）超调量：调节时间：误差带误差带测速反馈：（1）闭环传函PD控制：（2）闭环传函测速反馈与PD控制异同点：1）相同点：可增大系统阻尼比，不改变系统自然震荡频率；2）不同点：（1）测速反馈会降低系统的开环增益，从而增大系统在斜坡响应下的稳态误差（2）附加阻尼来源：PD控制：阻尼作用产生于系统输入端误差信号的速度测速反馈：阻尼作用产生于系统输出端响应的速度，易产生较大的稳态误差（3）使用环境：PD控制：对噪声有明显的放大作用，当系统输入端噪声严重时，一般不宜选用比例-微分控制。
同时，微分器的输入信号为系统误差信号，其能量水平低，需要相当大的放大作用，为了不明显恶化信噪比，要求选用高质量的放大器。
自控原理要点与技巧
自控原理要点与技巧-绪论1，手动控制的规则是看误差改控制量。
（负反馈）2，自动控制是由误差计算出控制量，必须有可以实现的算法。
（可实现）3，误差=理想值-实际值理想值通过给定环节产生，称为给定。
实际值通过检测环节获得，从输出端回到输入端，因此称为反馈。
输入r ->（前向环节）-> 输出 c ->（反馈环节）-> 输入，成为闭环。
（闭环系统）4，经过反馈，可以大幅降低前向环节误差以及扰动的影响，因此闭环系统精度高。
（高精度、抗扰动）5，精度和稳定性有矛盾，通常要权衡折衷处理。
（稳定性问题，贯穿于自控课程的始终）6，反馈系统构成：给定器（产生r），控制器（产生u），执行器（产生x，大功率），被控对象（实际值c），传感器（产生f）7，没有反馈的系统为开环系统。
自控原理要点与技巧-非线性系统1，非线性系统<->不适用叠加原理2，非线性系统可能不收敛不发散，例如模电中的多谐振荡器3，非线性系统分析中缺乏线性系统中的通用方法和通用结论4，非线性系统分析中的方法和结论有限制条件5，非线性1串线性1串非线性2串线性2 类型的系统一般不能化简为非线性总串线性总系统6，非线性并、串线性 => 非线性7，但非线性并、串非线性可能成为线性，例如非线性1 并 -非线性1、非线性1 串 1/非线性1 得到线性8，常见折线非线性：继电器，死区，饱和，间隙，变增益等9，描述函数法常用于非线性串线性= 原点对称折线非线性环节串低通线性环节的系统10，相平面法适用于含1~2阶导数的非线性系统描述函数法，求有无自激振荡，自激振荡的ω、A、稳定性1，闭环特征方程 1+NG = 0，G = -1/N，-1/N相当于线性系统的 -1 2，由非线性求得描述函数N(A)，A为N输入端的正弦信号的幅值3，画G(jω)，画 -1/N(A)，A从小到大4，G 顺围 -1/N，不稳定G 不围 -1/N，稳定G 与 -1/N 相交，有自激振荡5，求 G(jω)、-1/N(A) 的交点6，交点处的ω为自激振荡角频率，A 为自激振荡幅值7，自激振荡稳定性：在交点处画箭头G包围内，A趋于增大，箭头同-1/N(A)方向G包围外，A趋于减小，箭头与-1/N(A)反方向箭头指向交点，自激振荡稳定箭头背离交点，自激振荡不稳定相平面法，画相轨迹1，相平面，横轴X，纵轴X’，方程X”= f(X’,X)2，口诀1：上右下左不相交，始终奇点无穷远，一阶单线二阶族3，奇点：令X”=0，X’=0，解出奇点4，奇点附近线性化得：aX”+bX’+c=0，其特征根为P1，P25，口诀2：双负24正13，负实收敛正发散，纯虚椭圆正负X自控原理要点与技巧-根轨迹1，根轨迹是Kg=0->∞时闭环极点形成的轨迹，通常用开环传函推断闭环极点2，闭环特征方程 1+G=0 （负反馈）3，基本方程 G=KgM/N，系数全1；M/N=-1/Kg4，相角方程Σθz-Σθp =-1805，幅值方程Πρz/Πρp =1/KgP 极点， Z，零点6，口诀161对称、连续、n62始终、实轴、渐63出入、走势和64分合、虚轴交61关于实轴对称；连续，有头有尾；n阶系统恰有n条根轨迹；62始于P，终于Z或无穷远；实轴上轨右P、Z总数必奇渐近线条数 = n-m，交点 = （ΣP-ΣZ）/（n-m），夹角θ1= π/（n-m），平分360度63出入射角：用Σθz-Σθp =-180计算走势和：ΣP=ΣS闭环根，条件n-m>=264根轨迹相交处为分合点，即闭环重根点，必有d(/N)/ds=0，但此式阶次较高，不易手解分合点处各条根轨迹平分360度根轨迹与虚轴交点用劳斯表求解7，正反馈根轨迹方程：1-G=0；Σθz-Σθp =-180；Πρz/Πρp =1/Kg8，口诀2，偶、0、0，用于正反馈根轨迹的实轴、渐、出入计算，其余同负反馈根轨迹81 偶，实轴上轨右PZ总数为偶82 渐θ1=083 0，出入射角用Σθz-Σθp =0计算9，正反馈根轨迹有时非渐近线可沿实轴连接无穷远10，正负反馈根轨迹构成互补图形，若将S平面拓扑成S球面，则根轨迹全部由圈组成11，参数根轨迹：从闭环特征方程开始重组，得1+Kg’M’/N’=0的形式，其余同常规根轨迹自控原理要点与技巧-控制系统校正1，加环节，改结构，改参数，提性能，是校正2，按结构图校正，加减抵消，乘除对消3，按根轨迹校正，配偶极子等4，整定，在过程控制中讲授和使用5，按伯德图校正按指定图形、工程最佳图形校正，按性能指标校正（多归结于按γ校正）6，超调量Mp = 0.16+0.4(1/sinγ - 1)调节时间t s = kπ/ωck = 2+1.5(1/sinγ - 1)+2.5 (1/sinγ - 1)27，伯德图三段式中频段，ωc段，决定系统稳定性和动态指标，斜率必须是-1中频段较宽则γ大，Mp小低频段，起始段，决定系统的稳态误差，希望幅值越高越好，通常斜率为-1，-2 高频段，最右段，决定系统的抗噪能力，斜率越负越好三段之间为过渡段。
自动控制原理 (13)
江南大学物联网工程学院——自动控制原理线性特性
常见的非线性特性有饱和 死区、间隙（回环） 继电等 常见的非线性特性有饱和、死区、间隙（回环）、继电等。 饱和、 (1)饱和特性 (1)饱和特性 特点：当输入信号超过某一范围后， 特点：当输入信号超过某一范围后，输出信号不再随输 入信号而变化，将保持某一常数值不变。可将饱和非线性元 入信号而变化，将保持某一常数值不变。 件看作为一个变增益的比例环节 变增益的比例环节。 件看作为一个变增益的比例环节。
均为收敛于幅值为2的等副振荡 均为收敛于幅值为 的等副振荡
江南大学物联网工程学院——自动控制原理 自动控制原理 江南大学物联网工程学院
（3）频率响应畸变 频率响应畸变 线性定常系统，输入为正弦信号， 线性定常系统，输入为正弦信号，则输出为同频率的正 弦信号，其幅值和相位是输入频率的函数。 弦信号，其幅值和相位是输入频率的函数。 在非线性系统中，当输入信号为正弦函数 正弦函数时 在非线性系统中，当输入信号为正弦函数时，稳态输出信 号通常是包含高次谐波的非正弦周期函数 非正弦周期函数， 号通常是包含高次谐波的非正弦周期函数，其周期与输入信号 相同。有时还会出现跳跃谐振 倍频和分频振荡等现象 跳跃谐振、 等现象。 相同。有时还会出现跳跃谐振、倍频和分频振荡等现象。 （4）不能用叠加原理 非线性系统要用非线性微分方程来描述， 非线性系统要用非线性微分方程来描述，不能应用叠加原 因此没有一种通用的方法来处理各种非线性问题 没有一种通用的方法来处理各种非线性问题。 理，因此没有一种通用的方法来处理各种非线性问题。有时采 用分段线性化方法或其他近似方法。应该指出， 用分段线性化方法或其他近似方法。应该指出，研究非线性系 讨论的重点是系统 统并不一定都要求解其暂态过程，通常讨论的重点是系统是否 统并不一定都要求解其暂态过程，通常讨论的重点是系统是否 稳定；会不会产生自激振荡，如会产生，其振幅和频率为多少? 稳定；会不会产生自激振荡，如会产生，其振幅和频率为多少? 如何消除自激振荡等。 如何消除自激振荡等。
（完整word版）自动控制原理复习提纲（整理版）
（完整word版）自动控制原理复习提纲（整理版）《自动控制原理》课程概念性知识复习提纲详细版第一章：1.自动控制的任务（背）：是在没有人直接参与下，利用控制装置操纵被控对象，使被控量等于给定值。
2.自动控制基本方式一.按给定值操纵的开环控制二.按干扰补偿的开环控制三.按偏差调节的闭环控制3.性能要求：稳快准第二章：4.微分方程的建立：课后2.55.传递函数定义（背）线性定常系统（或元件）的传递函数为在零初始条件下，系统（或元件）的输出变量拉氏变换与输入变量拉氏变换之比。
这里的零初始条件包含两方面的意思，一是指输入作用是在t=0以后才加于系统，因此输入量及其各阶导数，在t=0-时的值为零。
二是指输入信号作用于系统之间系统是静止的，即t＝0-时，系统的输出量及其各阶导数为零。
这是反映控制系统的实际工作情况的，因为式（2-38）表示的是平衡工作点附近的增量方程，许多情况下传递函数是能完全反映系统的动态性能的。
6.结构图化简：课后2.14（结构图化简一道大题，梅森公式化简一道大题）复习要点7.几种传递函数（要求：懂得原理）一.输入信号r(t)作用下的系统闭环传递函数二.干扰信号n(t)作用下的系统闭环传递函数三.闭环系统的误差传递函数8.阶跃响应，脉冲响应，传递函数之间的关系阶跃响应：H(s)=1s 单位斜坡响应：t C （s ）=21s 单位脉冲响应：K(s)=Φ(s) 11()()()H s s K s s s =Φ?=? 211()()()t C s s H s s s=Φ?=? 综合可得 K(s)=sH(s) H(s)=s t C第三章：9.阶跃响应的性能指标有哪些，各个性能指标的意义是什么。
10.从平稳性，快速性和稳态精度三个方面，简述典型二阶欠阻尼系统结构参数，n对阶跃相应的影响。
由于欠阻尼二阶系统具有一对实部为负的共轭复特征根，时间响应呈衰减振荡特性，故又称为振荡环节。
系统闭环传递函数的一般形式为222()()2n n nC s R s s s ωζωω=++ 由于0<ζ<1，所以一对共轭复根为1,2n s j ζωω=-±d j σω-±式中，n σζω=，为特征根实部之模值，具有角频率量纲。
自动控制读书笔记
64 、 2 、 h ， K / c 并适当保守， 16
可以得到： c 30 、 h 7.5 、 2.5 、 3 ， 33 对高频段，因为 c 75 ，所 以我们把另一个极点选的和系统固有部分的高频段极点重合，所以 c 1/ 0.007 143 ， 即 1.9 ， 所以， c / 0.3 、 ， c / 10 、 c 30 、 c 75 、 c 143 。 发现超调量有些大，适当增大 后，得到与其开环 G0
K / c
18 例：一个位置随动系统如图， 其固有部分的传递函数 G 为 Gc G
G ( s) 1/ s(0.9s 1)(0.007 s 1)
4
若要求速度误差系数为 Kv>1000s-1， （因为单位反馈的一型系统能跟踪恒速变化的信号，但 有静差，也就是输出能与输入以同一速度变化，但总落后一个固定的位置量） ，单位阶跃响 应的过渡时间 ts<0.25s，超调量 % <30%，设计校正环节 Gc 解：根据 c (4 6) / t s 、 h
G ( j ) G ( j ) ，则闭 1
环频率特性近似等于主通道频率特性，工程上将 L(Q) <－25dB 的情况下就可以这样认为。 这种情况常发生在高频段，因为在高频段，各个谐波的幅值都很小。此时输出可以滤掉输入 的高频杂波。 9、对于任何一个复杂系统，幅频特性与相频特性之间的关系是：若幅频特性在 0 点相当宽 的频率段内处处都有斜率 k，就有相频特性函数近似 0 k / 2 。该结论只用于最小相 位系统（右半平面没有零点） ，含有延时单元的传递函数不属于最小相位。 10 、 若 在 某 个 频 率 段 内 开 环 频 率 特 性 函 数 Q G( j ) F( j ) 1 ， 则 闭 环 的 幅 值
自动控制原理__(0)
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结论： 根据稳定裕量指标可判断系统稳定性
0o
γ＞0°，h＞1或20lgh＞ 0dB时系统稳定 γ＝0° ，h=1或20lgh= 0dB 时系统临界稳定； γ＜0°，h＜1或20lgh＜ 0dB 时系统不稳定； 对最小相位系统，因为γ与h（20lgh）有唯一的对应关系， 因此，可只用相位裕量γ来判断系统的稳定性。
特点：系统开环传函含有0极点，开环系统处于临界稳定。
说明：开环传函含有零极点因子，相当于Γs 经过了F(s)的零 极点，这不符合幅角原理的要求，因此不能直接应用奈氏判据，
需要做一些数学处理。
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开环传函含有0极点因子的数学处理：
如图所示，可用半径为无穷小的1/4圆 弧“代替”s=0的极点。这1/4圆弧可表示
为： s ej( 0 ， 0 o 9 0 o)
j ∞ Im
ω→j0+
Γs
ε→ 0
此时，开环传递函数可表示为：
0 ω→j0 Re
G s (s ej )(H 0 (， 0 so) 9 0 K o s)0G 0(s)H 0(s)sej ( )
为：N = P/2。
8
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5.4.3 乃氏稳定判据
N 1(P- Z) 2
设P为系统开环传函右半平面极点数，N为乃氏曲线逆时
针包围临界点（-1，j0）的圈数。则乃氏稳定判据为：
(1) 0型系统
特点：系统开环传函不含0极点，开环系统稳定。
奈氏判据：当ω=0→∞变化时，开环奈氏曲线逆时针包围（1, j0）点的圈数N = P/2时，闭环系统稳定；否则不稳定，此时 不稳定闭环特征根的个数为Z = P-2N。 (2) 非0型系统
自动控制原理知识点笔记(一)
自动控制原理知识点笔记(一)自动控制原理知识点基本概念•自动控制系统的定义•控制过程、被控对象、控制器、执行机构等基本元件的介绍•控制系统的闭环结构和开环结构的区别信号与系统•信号的分类和性质•时域和频域的概念•采样定理、傅里叶变换、拉普拉斯变换的定义和计算方法控制系统的数学模型•传递函数、状态方程、框图的概念•不同域的模型之间如何互相转换控制系统稳定性•稳定性的概念和判断方法•入门级的稳定性分析法控制器设计及应用•PID控制器的基本概念和设计方法•优化控制方法的原理和应用•典型的控制器应用案例分析算法和计算机实现•控制算法的种类和原理•基于计算机的实现方式•控制系统仿真的意义和方法典型例题解析•具体的实际控制问题分析和解决思路•相关理论的应用实例解析以上是自动控制原理相关的知识点，需要在学习中注重理解基础概念和理论，掌握相关计算方法，结合实际案例深入理解应用场景，从多维度角度逐渐提升对控制系统的掌控能力。
重要工具•Matlab在控制系统中的应用•Simulink建模和仿真的实现过程系统鲁棒性•系统鲁棒性的概念和应用•参数不确定性、扰动和噪声对系统的影响•鲁棒控制方法的基本原理和应用思路线性系统理论•线性系统的定义和性质•线性正则系统和广义系统的概念•线性系统的稳定性、可控性和可观性等分析方法非线性系统理论•非线性动力学系统的基本概念•多项式、解析和混杂型非线性系统的特征分析•常见的稳定和控制方法在非线性系统中的应用即时控制技术•实时控制技术的基础知识•示波器、逻辑分析仪等工具的使用方法•实时控制系统应用案例分析以上是自动控制原理相关的知识点，需要在学习中注重理解基础概念和理论，掌握相关计算方法，结合实际案例深入理解应用场景，从多维度角度逐渐提升对控制系统的掌控能力。
同时需要关注最新的自动控制技术发展和应用情况，不断地学习和实践，提高对自动控制领域的专业素养和技能水平。
2009~2012江南大学机械工程控制基础考点及复习参考资料
X iX 02009~2012江南大学机械工程控制基础考点及复习参考资料第一部分（答案仅为参考）1. 什么是系统的反馈？一个系统的输出，部分或全部地被反过来用于控制系统的输入。
2. 一个系统的动力学方程可以写成微分方程，这一事实就揭示了系统本身状态变量之间的联系，也就体现了系统本身存在着反馈；而微分方程的解就体现了由于系统本身反馈的存在与外界对系统的作用的存在而决定的系统的动态历程。
3. 几何判据有奈奎斯特判据、波德判据两种；代数判据有劳斯判据、胡尔维茨判据两种。
4. 列写微分方程的步骤：（1）.确定系统或各元素的输入量输出量（2）.按照信号的传递顺序，从系统的输入端开始，根据各变量所遵循的运动规律列写出在运动过程中的各个环节的动态微分方程 (3).消除所列各微分方程的中间变量，得到描述系统的输入量输出量之间的关系的微分方程。
(4).整理所得微分方程。
5. 非线性系统有：本质非线性和非本质非线性两种，能进行线性化的是非本质非线性系统。
6. 给出两种传递函数的定义：1.传递函数是经典控制理论中对线性系统进行研究分析与综合的基本数学工具2.在外界输入作用前，输入输出的初始条件为零时，线性定常系统环节或元件的输出 （t ）与输入 （t ）经Laplace 变换后 与 之比称为该系统环节或元件的传递函数。
7. 写出六种典型环节的名称、微分方程和传递函数、奈奎斯特图和波德图。
8. 方框图的基本元素由传递函数方框、相加点、分支点组成。
9. 二阶系统时间响应的性能指标是根据欠阻尼二阶系统在单位阶跃信号作用下得到的。
10. 系统稳定的充要条件是：系统所有特征根的实部为负。
11. 什么是系统的动柔度、动刚度、静刚度。
若机械系统输入为力，输出为位移（变形）则机械系统的频率特性就是机械系统的动柔度;机械系统的频率特性的倒数就是机械系统的动刚度;当W=0时系统频率特性的倒数为系统的静刚度12. 线性定常系统对谐波输入的稳态响应称为频率响应。
自动控制原理知识点总结1~3章(K12教育文档)
自动控制原理知识点总结1~3章(word版可编辑修改)编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（自动控制原理知识点总结1~3章(word版可编辑修改)）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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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。
自动控制原理
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自动控制系统 定义：由控制装置+受控对象构成的能完成自动 定义：由控制装置 受控对象构成的能完成自动 控制任务的整体。 控制任务的整体。 自动控制理论：分析与综合控制系统的理论。 自动控制理论：分析与综合控制系统的理论。
•自动控制系统工作原理说明
说明： 说明： 用“ ”号代表比较装置。 号代表比较装置。
号代表信号极性为负， “—”号代表信号极性为负，其余信号为正。 号代表信号极性为负 其余信号为正。 信号沿箭头方向从输入端到达输出端的传输通路称前向通 信号沿箭头方向从输入端到达输出端的传输通路称前向通 路；系统输出量经检测装置反馈到输入端的传输通路称反 系统输出量经检测装置反馈到输入端的传输通路称反 馈通路；前向通路与主反馈通路共同构成主回路。 馈通路；前向通路与主反馈通路共同构成主回路。 主回路 此外，还有其它前向通道和局部反馈通路以及由它构成的 此外， 内回路。 内回路。
用来操纵受控对象的设备 校正器+放大器 执行器） 放大器+执行器 （校正器 放大器 执行器）
一般为各 种传感器
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控制对象：控制系统要进行控制的受控客体。 控制对象：控制系统要进行控制的受控客体。 受控客体 如冰箱、空调、洗衣机、电梯、飞机、汽车、 如冰箱、空调、洗衣机、电梯、飞机、汽车、 潜艇、电厂锅炉、 酿酒过程等各种设备 机器或 设备、 潜艇、电厂锅炉、 酿酒过程等各种设备、机器或 生产过程。 生产过程。 被控量：控制对象要实现的量， 被控量：控制对象要实现的量，是表征对象特征 关键参数。 的关键参数。 如冰箱温度、电机的转速、 如冰箱温度、电机的转速、飞机姿态 角、船 生产过程中的压力、 的航行轨迹 、电网的电压 、生产过程中的压力、 湿度等。 流量 、温度 、湿度等。
江南大学考研自动控制原理试题库
一、选择题1. 在伯德图中反映系统抗高频干扰能力的是( )A. 低频段B. 中频段C. 高频段D. 无法反映2. 对于一、二阶系统来说，系统特征方程的系数都是正数是系统稳定的( )A. 充分条件B. 必要条件C. 充分必要条件D. 以上都不是3. 开环传递函数G(s)H(s)=)p s )(p s ()z s (K 211+++，其中p 2>z 1>p 1>0，则实轴上的根轨迹为（ ）A.（-∞，-p 2] [-z 1,-p 1]B. (- ∞,-p 2]C. [-p 1,+ ∞)D. [-z 1,-p 1]4. 二阶振荡环节的相频特性θ(ω) ，当ω→∞ 时，其相位移θ(ω) 为( )A ．-270°B ．-180°C ．-90°D ．0°5. 用频域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是( )A. 脉冲函数B. 斜坡函数C. 阶跃函数D. 正弦函数 6. 确定根轨迹与虚轴的交点，可用( )A ．劳斯判据B ．幅角条件C ．幅值条件D ．dk/ds=07. 设一单位反馈控制系统的开环传递函数为)2(4s (G 0+=s s K ），要求20K v =， 则K=( )A ．10B ．20C ．30D ．408. 过阻尼系统的动态性能指标是调整时间s t 和( )A ．峰值时间p tB ．最大超调量σC ．上升时间r tD ．衰减比 σ／σ′ 9. 设某系统开环传递函数为)1)(10s s (10s (G 2+++=s ），则其频率特性奈氏图起点坐标为( ) A ．(-10，j0) B ．(-1，j0) C ．(1，j0) D ．(10，j0)10. 一阶系统1TS K S (G +=） 的时间常数T 越大，则系统的输出响应达到稳态值的时间( ) A ．越长 B ．越短 C ．不变 D ．不定11. 当二阶系统的根分布在根平面的虚轴上时，系统的阻尼比 为（ ）A ．ξ<0B ．ξ=0C ．0<ξ<1D ．ξ≥ 112. 同一系统，不同输入信号和输出信号之间传递函数的特征方程（ ）A ．相同B ．不同C ．不存在D ．不定13. 传递函数反映了系统的动态性能，它与下列哪项因素有关？（ ）A. 输入信号B. 初始条件C. 系统的结构参数D. 输入信号和初始条件14. 奈奎斯特稳定性判据是利用系统的( ) 来判断闭环系统稳定性的一个判别准则。
自动控制原理完整的考试复习笔记总结
自动控制原理复习总结笔记一、自动控制理论的分析方法：（1）时域分析法；（2）频率法；（3）根轨迹法；（4）状态空间方法；（5）离散系统分析方法；（6）非线性分析方法二、系统的数学模型(1)解析表达：微分方程；差分方程；传递函数；脉冲传递函数；频率特性；脉冲响应函数；阶跃响应函数(2)图形表达：动态方框图（结构图）；信号流图；零极点分布；频率响应曲线；单位阶跃响应曲线时域响应分析一、对系统的三点要求：(1)必须稳定，且有相位裕量γ和增益裕量Kg(2)动态品质指标好。
p t 、s t 、r t 、σ% (3)稳态误差小，精度高 二、结构图简化——梅逊公式 例1、解：方法一：利用结构图分析：()()()()[]()()[]()s X s Y s R s Y s X s R s E 11--=+-=方法二：利用梅逊公式 ∆∆=∑=nk KK P s G 1)(其中特征式 (11),,1,1+-+-=∆∑∑∑===Qf e d fedMk j k j N i i LL L L L L式中：∑iL 为所有单独回路增益之和∑jiLL 为所有两个互不接触的单独回路增益乘积之和 ∑fedLL L 为所有三个互不接触的单独回路增益乘积之和其中，k P 为第K 条前向通路之总增益；k ∆ 为从Δ中剔除与第K 条前向通路有接触的项；n 为从输入节点到输出节点的前向通路数目 对应此例，则有：通路：211G G P ⋅= ，11=∆特征式：312131211)(1G G G G G G G G ++=---=∆ 则：3121111)()(G G G G P s R s Y ++∆= 例2：[2002年备考题]解：方法一：结构图化简继续化简：于是有：结果为其中)(s G =…方法二：用梅逊公式[]012342321123+----=∆H G G H G G G H G G通路：1,1321651=∆=G G G G G P1232521,H G G G P +=∆= 1,334653=∆=G G G G P于是：()()......332211=∆∆+∆+∆=P P P s R s Y三、稳态误差（1）参考输入引起的误差传递函数：()HG G s R s E 2111)(+=； 扰动引起的误差传递函数：()()HG G H G s N s E 2121+-=（2）求参考输入引起的稳态误差ssr e 时。