《自动控制原理》名词解释
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。
自动控制原理概念最全整理
自动控制原理概念最全整理自动控制原理是研究系统和设备自动控制的基本原理和方法的学科领域。
它主要包括控制系统的基本概念、控制器的设计和调节、稳定性、系统传递函数、校正方法、系统的自动调节、闭环控制与开环控制等内容。
以下是对自动控制原理的概念的全面整理。
1.自动控制的基本概念自动控制指的是通过一定的控制手段,使控制系统能够根据设定的要求,对被控对象进行准确稳定的控制。
自动控制系统由输入、输出、控制器、执行机构和被控对象组成。
2.控制器的设计和调节控制器是自动控制系统中的核心部分,它接收输入信号并计算输出信号,以实现对被控对象的控制。
控制器的设计和调节包括选择合适的控制算法和参数调节方法。
3.稳定性稳定性是指系统在外部扰动或内部变化的情况下,仍能保持预期的输出。
稳定性分为绝对稳定和相对稳定,通过研究系统的稳定性可判断系统是否具有良好的控制性能。
4.系统传递函数系统传递函数是表征系统输入与输出关系的数学模型,它可以描述系统动态行为和频率响应特性。
通过系统传递函数可以进行系统分析和设计。
5.校正方法校正方法是指通过校正装置对被控对象的特性进行矫正,以提高系统的控制性能。
常见的校正方法包括开环校正和闭环校正。
6.系统的自动调节系统的自动调节是指通过自动调节装置,根据系统的输出信号和设定值之间的差异进行调节,以实现系统输出的稳定和准确。
7.闭环控制与开环控制闭环控制是指根据系统的反馈信号来调整控制器输出的控制方式,它具有较好的稳定性和抗干扰能力。
开环控制是指根据设定值直接进行控制,不考虑系统的反馈信号。
闭环控制和开环控制都有各自的适用范围和优劣势。
自动控制原理是现代工程领域中的重要学科,它在自动化生产、航空航天、机械制造、交通运输、电力系统等领域都有广泛应用。
通过深入理解和应用自动控制原理,可以提高系统的效率、准确性和稳定性,实现自动化生产和智能化控制。
自动控制原理知识点总结1~3章
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。
自动控制原理知识点总结1~3章
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。
自动控制原理常用名词解释知识分享
自动控制原理常用名词解释词汇第一章自动控制 ( Automatic Control) :是指在没有人直接参与的条件下,利用控制装置使被控对象的某些物理量(或状态)自动地按照预定的规律去运行。
开环控制 ( open loop control ):开环控制是最简单的一种控制方式。
它的特点是,按照控制信息传递的路径,控制量与被控制量之间只有前向通路而没有反馈通路。
也就是说,控制作用的传递路径不是闭合的,故称为开环。
闭环控制 ( closed loop control) :凡是将系统的输出量反送至输入端,对系统的控制作用产生直接的影响,都称为闭环控制系统或反馈控制 Feedback Control 系统。
这种自成循环的控制作用,使信息的传递路径形成了一个闭合的环路,故称为闭环。
复合控制 ( compound control ):是开、闭环控制相结合的一种控制方式。
被控对象:指需要给以控制的机器、设备或生产过程。
被控对象是控制系统的主体,例如火箭、锅炉、机器人、电冰箱等。
控制装置则指对被控对象起控制作用的设备总体,有测量变换部件、放大部件和执行装置。
被控量 (controlled variable ) :指被控对象中要求保持给定值、要按给定规律变化的物理量。
被控量又称输出量、输出信号。
给定值 (set value ) :是作用于自动控制系统的输入端并作为控制依据的物理量。
给定值又称输入信号、输入指令、参考输入。
干扰 (disturbance) :除给定值之外,凡能引起被控量变化的因素,都是干扰。
干扰又称扰动。
第二章数学模型 (mathematical model) :是描述系统内部物理量(或变量)之间动态关系的数学表达式。
传递函数 ( transfer function) :线性定常系统在零初始条件下,输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比,称为传递函数。
零点极点 (z ero and pole) :分子多项式的零点(分子多项式的根)称为传递函数的零点;分母多项式的零点(分母多项式的根)称为传递函数的极点。
自动控制原理概念
自动控制原理概念自动控制原理是指对于一个工程系统或者生产过程,通过输入和测量的信号,使用控制器对系统进行调节和控制的一种方法。
其基本原理是通过测量系统的输出信号与期望值的差异,对系统的输入信号进行调整,使系统能够达到期望的运行状态。
在自动控制原理中,通常会涉及到三个基本组件:传感器、控制器和执行器。
传感器用于对系统输出进行测量,将测量结果转化为电信号输出;控制器接收传感器的信号,并根据预先设定的控制算法来产生控制信号;执行器接收控制信号,并将其转化为物理效应,对系统进行实际的控制。
自动控制原理还包括了一系列的数学和物理理论,如控制系统建模、控制器设计、稳定性分析等。
其中控制系统建模是将实际系统转化为数学表达式,使得可以通过数学方法进行分析和设计控制器;控制器设计则是根据系统的特性和控制要求,选择合适的控制算法,以实现对系统的调节和控制;稳定性分析是评估控制系统是否具有稳定性,即系统能否在有限的时间内达到稳定状态。
通过自动控制原理,可以实现对各种系统或过程的自动化控制,提高系统的稳定性、控制精度和响应速度,提高生产效率和质量,并节约人力、物力和能源。
相邻价态不发生氧化还原反应是指在相邻的两个价态之间不发生电荷的转移。
在氧化还原反应中,通常是由一个物质失去电子(被氧化)而另一个物质获得电子(被还原)。
当两个相邻价态之间电子的能量差较小,电子转移将变得困难,因此不会发生氧化还原反应。
相邻价态的例子包括高价态和低价态之间的转换,如Fe2+和Fe3+之间的转换;以及不同的氧化态之间的转换,如H2O和H2O2之间的转换。
当电子在这些相邻价态之间转移时,能量差较小,因此氧化还原反应通常是不利的。
然而,尽管相邻价态通常不发生氧化还原反应,仍然存在某些特殊情况下可能发生电荷转移的情况。
例如,在某些配位化合物中,中心金属离子的配位方式的变化可能导致相邻价态之间发生电荷转移。
此外,在特殊的催化剂或电化学系统中,通过提供外部条件(如应用电位或添加辅助物质)也可以促进相邻价态之间的电荷转移。
自动控制原理简答题
自动控制原理简答题1. 什么是自动控制原理?自动控制原理是一门研究如何通过各种控制手段和方法,使系统在不同的输入条件下自动地实现稳定、准确、快速的输出控制的学科。
2. 自动控制的基本组成部分是什么?自动控制的基本组成部分包括控制对象(也称为被控对象)、传感器、执行器、控制器和反馈回路。
3. 什么是控制对象?控制对象指的是需要被控制的具体物理系统或过程,例如温度控制中的温度传感器测量的温度就是控制对象。
4. 什么是传感器?传感器是负责将控制对象的物理量转换为电信号的装置,它能够测量系统的各种输入和输出变量,并将其转化为控制系统可以处理的电信号。
5. 什么是执行器?执行器是控制系统中的一种装置,根据控制信号的指示,将电信号转换为能够对控制对象产生控制作用的物理量。
6. 什么是控制器?控制器是根据控制算法,接收传感器反馈信号并生成控制信号的装置,它根据输入信号和反馈信号进行计算和判断,并输出控制信号来实现对控制对象的控制。
7. 什么是反馈回路?反馈回路是控制系统中的一种回路结构,它将控制对象的输出信号经过传感器测量后,与期望值进行比较,将相差的量反馈给控制器,通过调节控制信号来消除误差,使系统达到稳定状态。
8. 自动控制中常用的控制策略有哪些?常用的控制策略包括比例控制、积分控制、微分控制和PID控制。
比例控制根据误差的大小进行比例放大输出控制信号;积分控制根据误差的累积进行调节;微分控制根据误差的变化率进行调节;PID控制则是将比例、积分和微分控制结合起来,综合考虑系统的稳态性、快速性和抗干扰性。
9. 自动控制的应用范围有哪些?自动控制广泛应用于各个领域,如工业自动化、航空航天、交通运输、电力系统、水利水电、化工过程控制、环境保护等。
它可以提高系统的稳定性、精确性和效率,减少人为操作的错误和工作负担。
10. 自动控制原理的发展趋势是什么?随着科技的进步和智能化的发展,自动控制原理将趋向于更加复杂、高效、智能化的方向发展。
自控原理名词解释
脉冲响应
31已知系统的单位阶跃响应为 求系统的频率特性
,传递函数
频率特性
32.(本题10分)已知系统方框图如题32图示,利用方框图化简方法化简该系统,并求出系统的传递函数。
题32图
化简过程省略,传递函数
33. (本题12分)最小相位系统对数幅频特性如图33所示,确定该系统的开环传递函数,并给出该系统的相位裕量。
30已知系统开环频率特性如图30所示,P为开环传递函数在右半S平面的极点数, 为无差度,试根据奈氏判据判别该系统的稳定性。
图30
奈氏曲线逆时针包围(-1,j0)点的两圈,且系统开环不稳定的极点有2个,根据奈氏判据得该系统稳定。
31已知系统的单位阶跃响应为 求该系统的频率特性。
设系统的特征方程式为 试应用劳斯判据判别系统的稳定裕量是否为1。
名词解释
1.传递函数:在初始条件下,系统输出信号的拉式变换与输入信号的拉式变换之比。
2.稳定性:所谓稳定性就是值系统在扰动消失后,有初始偏差状态恢复到原来平衡状态的性能。
3.根轨迹:就是开环传递系数k从0变化到无穷时,闭环特征方程式的根在根平面(S平面)上移动的轨迹
4.相位裕量:奈式曲线与单位圆相交处的相角与-180度(负实轴的相角差 )
图30
奈氏曲线逆时针包围(-1,j0)点的两圈,且系统开环不稳定的极点有2个,根据奈氏判据得该系统稳定。
31已知系统的单位阶跃响应为 求系统的频率特性。
,幅率特性和相频特性
五、计算题(本大题共3小题,第32、33小题各10分,第34小题15分,共35分)
32.(本题10分)设某二阶系统的单位阶跃响应曲线如图32示,试确定该系统传递函数
5.稳态误差:所谓稳态误差就是系统达到稳态时,输出量的期望值与稳态值之间存在的差值。
自动控制原理名词解释
1.控制概念(1)开环控制:开环控制是最简单的一种控制方式。
它的特点是,按照控制信息传递的路径,控制量与被控制量之间只有前向通路而没有反馈通路。
闭环控制:凡是将系统的输出量反送至输入端,对系统的控制作用产生直接的影响,都称为闭环控制系统或反馈控制系统。
复合控制:是开、闭环控制相结合的一种控制方式。
(2)反馈:指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入,进而影响系统功能的过程,即将输出量通过恰当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程。
(3)传递函数:在零初始条件下,系统输出信号的拉手变换与输出信号的拉氏变换的比。
(4)被控对象:指需要给以控制的机器、设备或生产过程。
执行机构:一种能提供直线或旋转运动的驱动装置,它利用某种驱动能源并在某种控制信号作用下工作。
(5)线性化:a条件:连续且各阶导数存在 b方法:工作点附近泰勒级数展开。
2.时域指标(1)上升时间tr:响应从终值10%上升到终值90%所需时间;对有振荡系统亦可定义为响应从零第一次上升到终值所需时间。
上升时间是响应速度的度量。
峰值时间tp:响应超过其终值到达第一个峰值所需时间。
调节时间ts:响应到达并保持在终值内所需时间。
(2)超调量σ%:响应的最大偏离量h(tp)与终值h(∞)之差的百分比。
振荡次数:是在阶跃信号作用下,系统在达到指定deta范围下,系统所震荡的总次数。
(3)动态降落:系统稳定运行时,突然加一个扰动量N,在过度过程中引起输出量的最大降落值Cmax称为动态降落。
恢复时间:系统从波动回复到稳态时候所需要的时间。
(4)稳态误差:对单位负反馈系统,当时间t趋于无穷大时,系统对输入信号响应的实际值与期望值(即输入量)之差的极限值,称为稳态误差,它反映系统复现输入信号的(稳态)精度。
3.频域特性(1)频率特性:对于线性系统来说,当输入信号为正弦信号时,稳态时的输出信号是一个与输入信号同频率的正弦信号,不同的只是其幅值与相位,且幅值与相位随输入信号的频率不同而不同。
《自动控制原理》名词解释
第一章:1、自动控制: 指在无人直接参与的情况下,通过控制器使被控制对象或过程自动地按照预定的要求运行。
2、人工控制:在人直接参与的情况下,利用控制装置使被控制对象和过程按预定规律变化的过程,(1)线性系统:用线性微分方程或线性差分方程描述的系统。
(2)非线性系统:用非线性微分方程或差分方程描述的系统。
(1)连续系统:当系统中各元件的输入量和输出量均是连续量或模拟量时,就称此类系统是连续系统(2)离散系统:当系统中某处或多处信号是脉冲序列或数字形式时,就称这类系统是离散系统。
(1)恒值控制系统:控制系统在运行中被控量的给定值保持不变(2)随动控制系统:控制系统被控量的值不是预先设定的,而是受外来的某些随机因素影响而变化,其变化规律是未知的时间函数(3)程序控制系统:控制系统被控量的给定值是预定的时间函数,并要求被控量随之变化。
(三)按控制方式分:开环控制、反馈控制、复合控制(四)按元件类型:机械系统、电气系统、机电系统、液压系统、气动系统、生物系统(五)按系统共用:温度控制、压力控制、位置控制1)输入量(激励)作用于一个元件、装置或系统输入端的量,可以是电量,也可以是非电量,一般是时间的函数(确定函数或随机函数),如给定电压。
2)输出量(响应)指确定被控对象运动状态的量,它是输出端出现的量,可以是电量或非电量,它是系统初始状态和输入量的函数。
3)被控制量制被控对象所要求自动控制的量。
它通常是决定被控对象工作状态的重要变量。
当被控对象只要求实现自动调节,即要求某些参数保持给定数值或按一定规律变化时,被控制量就是被调节量(被调量)。
4)控制量(控制作用)指控制器的输出量。
当把控制器看成调节器时,控制量即调节量(调节作用)。
5)反馈把系统的输出送回到输入,以增强或减弱输入信号的效应称为反馈。
使输入信号增强者为正反馈,使输入信号减弱者称为负反馈。
反馈信号与系统输出量成比例者称为硬反馈或刚性反馈(比例反馈),反馈信号为输出量的导数者称为软反馈或柔性反馈。
909自动控制原理
909自动控制原理是自动控制领域的一门基础课程,它涵盖了自动控制的基本原理、数学模型、系统分析、设计及校正等方面的内容。
下面分别介绍这些方面的内容。
自动控制的一般概念:自动控制是指在无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地按照预定的规律运行。
在自动控制系统中,控制装置对被控对象进行控制,使被控量达到预定的状态。
自动控制系统可以分为开环控制系统和闭环控制系统。
开环控制系统是指无被控量反馈的系统,即在系统中控制信息的流动未形成闭合回路。
闭环控制系统有被控量反馈的控制,即系统的输出信号沿反馈通道又回到系统的输入端,构成闭合通道,也叫做反馈控制。
自动控制系统的数学模型:自动控制系统的数学模型是描述系统内部变量和外部变量之间关系的数学表达式。
常见的数学模型包括微分方程模型、传递函数模型、状态空间模型等。
这些模型可以用来描述系统的动态行为,并且可以用来分析和设计系统。
在建立数学模型时,通常需要利用方块图或信号流图等简化方法获取系统传递函数。
各种数学模型之间也可以相互转换,以便于进行分析和设计。
线性时不变连续系统的时域分析:线性时不变连续系统是最常见的控制系统之一,其数学模型通常可以用微分方程来表示。
通过对方程进行求解,可以得到系统的响应。
在实际工程中,通常需要考虑系统的稳定性、快速性和准确性。
系统的稳定性是指系统受到扰动后能否回到原来的平衡状态;快速性是指系统达到稳态所需的时间;准确性是指系统达到稳态时的误差大小。
这些性能指标可以通过对系统进行分析和设计来得到改善。
根轨迹:根轨迹法是一种用来分析和设计控制系统的图解方法。
它通过绘制根轨迹图来描述系统的稳定性和性能。
根轨迹图是一张以复数形式表示的图,其中横轴表示系统的某个参数,纵轴表示系统的增益。
通过观察根轨迹图,可以判断系统的稳定性和性能,并且可以用来设计合适的控制器。
频率分析:频率分析是用来分析和设计控制系统的另一种方法。
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。
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构造。
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,能够参照以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、动态构造图、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根本物理规律,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.动态构造图的等效变换与化简。
三种根本形式,尤其是式2-61。
主要掌握构造图的化简用法,参考P38习题2-9〔a〕、〔e〕、〔f〕。
〔化简〕等效变换,是指被变换局部的输入量和输出量之间的数学关系,在变换前后保持不变。
串联,并联,反响连接,综合点和引出点的移动〔P27〕6.系统的开环传递函数、闭环传递函数〔重点是给定作用下〕、误差传递函数〔重点是给定作用下〕:式2-63、2-64、2-66系统的反响量B〔s〕与误差信号E〔s〕的比值,称为闭环系统的开环传递函数系统的闭环传递函数分为给定信号R〔s〕作用下的闭环传递函数和扰动信号D〔s〕作用下的闭1.P42系统的时域性能指标。
自动控制原理名词解释
自动控制原理名词解释
自动控制原理(Automatic Control Principle)是指通过感知系
统状态、分析信息并采取相应措施,以调节和控制系统的工作状态和输出。
在自动控制原理中,涉及到以下几个重要的概念:
1. 反馈(Feedback):指系统输出被传递回系统进行比较和调
节的过程。
通过反馈,系统可以根据实际输出与期望输出之间的偏差来调节自身的工作状态,从而使系统更加稳定和准确。
2. 控制器(Controller):是一种用于自动控制系统的装置或
算法,根据输入信号和反馈信息来生成输出信号,以控制系统响应和稳定工作。
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。
3. 传感器(Sensor):用于感知系统输入和输出的物理量或信
号的装置。
通过传感器,系统可以实时获取各种参数的信息来监测系统状态,并作为反馈信号提供给控制器。
4. 执行器(Actuator):用于执行控制器输出信号的装置,将
控制器生成的信号转化为系统的物理行为或操作,对系统状态进行调节和控制。
常见的执行器包括电动机、阀门、液压缸等。
5. 状态变量(State Variable):用于描述系统状态的物理量或
变量。
通过监测和记录状态变量的数值,可以实时了解系统的运行情况,并根据需要进行调控和优化。
常见的状态变量有位置、速度、压力、温度等。
自动控制原理应用于各个领域,包括工业生产、交通运输、环境控制、电力系统、航空航天等。
它可以提高系统的稳定性、精确度和效率,实现自动化操作和优化控制,使得各种工程和技术应用更加可靠和智能化。
自动控制原理名词
自动控制原理名词解释第一章:知识点1 闭环系统(或反馈系统)的特征:采用负反馈,系统的被控变量对控制作用有直接影响,即被控变量对自己有控制作用。
2 典型闭环系统的功能框图。
一些重要的概念与名词自动控制在没有人直接参与的情况下,通过控制器使被控对象或过程按照预定的规律运行。
自动控制系统由控制器和被控对象组成,能够实现自动控制任务的系统。
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。
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。
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。
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。
负反馈反馈信号与输人信号相减,其差为偏差信号。
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。
开环控制系统系统的输入和输出之间不存在反馈回路,输出量对系统的控制作用没有影响,这样的系统称为开环控制系统。
开环控制又分为无扰动补偿和有扰动补偿两种。
闭环控制系统凡是系统输出端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,叫作闭环控制系统。
自动控制原理课程中所讨论的主要是闭环负反馈控制系统。
复合控制系统复合控制系统是一种将开环控制和闭环控制结合在一起的控制系统。
它在闭环控制的基础上,用开环方式提供一个控制输入信号或扰动输入信号的顺馈通道,用以提高系统的精度。
自动控制系统组成闭环负反馈控制系统的典型结构如图1.2所示。
组成一个自动控制系统通常包括以下基本元件1.给定元件给出与被控制量希望位相对应的控制输入信号(给定信号),这个控制输入信号的量纲要与主反馈信号的量纲相同。
给定元件通常不在闭环回路中。
2.测量元件测量元件也叫传感器,用于测量被控制量,产生与被控制量有一定函数关系的信号被控制量成比例或与其导数成比例的信号。
自动控制论名词解释大全
名词解释31.准确性指调整过程结束后输出量与给定的输入量之间的偏差32.速度误差指输入为速度信号(或者斜坡信号)时所引起的输出位置上的误差。
33.峰值时间.响应曲线从零上升到第一个峰值点所需要的时间34.负穿越当乃氏图从大于-π的第三象限越过负实轴到第二象限时称为负穿越35.根轨迹的终止角指根轨迹的起点处的切线与水平线正方向的夹角。
31.奇点奇点即平衡点,是系统处于平衡状态相平面上的点。
32.比较元件用来比较输入信号与反馈信号之间的偏差的元件33.上升时间响应从稳态值的10%上升到稳态值的90%所需的时间34.负反馈把运动的结果所决定的量作为信息再反馈回控制仪器中35.加速度误差.指输入为匀加速度信号时所引起的输出位置上的误差。
31.随动系统被调量随着给定量(或输入量)的变化而变化的系统就称为随动系统。
32.死区死区也称不敏感区,通常以阈值、分辨率等指标衡量。
33.振荡次数在调整时间t s 内响应曲线振荡的次数。
34.快速性指当系统输出量与给定的输入量之间产生偏差时,消除这种偏差过程的快速程度。
35.根轨迹的分离点几条根轨迹在s 平面上相遇后又分开的点。
31.延迟时间:响应曲线从零上升到稳态值的50%所需要的时间。
32.32.比例环节:在时间域里,输入函数成比例,即:()()t kx t x i =033.稳态响应:时间t 趋于无穷大时,系统输出的状态,称为系统的的稳态响应34.闭环截止:频率响应从稳态值的10%上升到稳态值的90%所需的时间35.位置误差:指输入时阶跃信号时所引起的输出位置上的误差。
30.误差平方积分性能的特点重视大的误差,忽略小的误差31.最优滤波当输出已知时,确定系统,以识别输入或输出的有关信息称为最优滤波32.积分环节输出变量正比于输入变量的积分33.极坐标图是反映频率响应的几何表示。
34.相位裕量 在ω为剪切频率c ω时,相频特性()()g g j H j G ωω∠距-180︒线的相位差γ 称为相位裕量。
自动控制原理知识点总结1~3章
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。
自动控制原理知识点总结1~3章
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。
自动控制原理 理解
自动控制原理理解自动控制原理是一种通过设定规则和程序,使系统在没有外部干预的情况下能够自动地实现所需功能的技术。
它广泛应用于工业生产、交通运输、家庭生活等各个领域。
在自动控制原理中,主要涉及到传感器、执行器、控制器和反馈环路等组成部分。
传感器是自动控制系统的输入设备,用于感知系统所需控制的物理量,如温度、压力、湿度等。
传感器将感知到的信号转化为电信号,并传输给控制器。
控制器是系统的大脑,它根据传感器的反馈信息和预设的控制策略,对执行器输出控制信号,使系统按照设定的目标运行。
执行器则是系统的输出设备,根据控制信号执行相应的动作,实现对系统的控制。
在自动控制原理中,反馈环路起着至关重要的作用。
通过不断地比较实际输出与期望输出之间的差异,反馈环路可以调节控制器的输出,使系统能够更准确地达到预设的目标。
这种闭环控制方式有效地提高了系统的稳定性和鲁棒性。
同时,反馈环路也可以帮助系统适应外部环境的变化,保持系统在各种工况下的正常运行。
自动控制原理的应用范围非常广泛。
在工业生产中,自动控制系统可以实现生产线的自动化运行,提高生产效率和产品质量。
在交通运输领域,自动控制技术可以应用于自动驾驶汽车、智能交通信号灯等方面,提高交通运输的安全性和效率。
在家庭生活中,智能家居系统可以通过自动控制原理实现家电设备的智能化控制,提升生活的舒适度和便利性。
总的来说,自动控制原理是一种非常重要的技术,它可以使系统在无需人工干预的情况下自动运行,并根据实时的反馈信息进行调节和优化。
通过合理地应用自动控制原理,可以提高系统的效率、稳定性和可靠性,为人类的生产生活带来更多的便利和安全。
希望在未来的发展中,自动控制技术能够不断创新和完善,为人类社会的进步做出更大的贡献。
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第一章:
1、自动控制: 指在无人直接参与的情况下,通过控制器使被控制对象或过程自动地按照预定的要求运行。
2、人工控制:在人直接参与的情况下,利用控制装置使被控制对象和过程按预定规律变化的过程,(1)线性系统:用线性微分方程或线性差分方程描述的系统。
(2)非线性系统:用非线性微分方程或差分方程描述的系统。
(1)连续系统:当系统中各元件的输入量和输出量均是连续量或模拟量时,就称此类系统是连续系统(2)离散系统:当系统中某处或多处信号是脉冲序列或数字形式时,就称这类系统是离散系统。
(1)恒值控制系统:控制系统在运行中被控量的给定值保持不变(2)随动控制系统:控制系统被控量的值不是预先设定的,而是受外来的某些随机因素影响而变化,其变化规律是未知的时间函数(3)程序控制系统:控制系统被控量的给定值是预定的时间函数,并要求被控量随之变化。
(三)按控制方式分:开环控制、反馈控制、复合控制
(四)按元件类型:机械系统、电气系统、机电系统、液压系统、气动系统、生物系统(五)按系统共用:温度控制、压力控制、位置控制
1)输入量(激励)作用于一个元件、装置或系统输入端的量,可以是电量,也可以是非电量,一般是时间的函数(确定函数或随机函数),如给定电压。
2)输出量(响应)指确定被控对象运动状态的量,它是输出端出现的量,可以是电量或非电量,它是系统初始状态和输入量的函数。
3)被控制量制被控对象所要求自动控制的量。
它通常是决定被控对象工作状态的重要变量。
当被控对象只要求实现自动调节,即要求某些参数保持给定数值或按一定规律变化时,被控制量就是被调节量(被调量)。
4)控制量(控制作用)指控制器的输出量。
当把控制器看成调节器时,控制量即调节量(调节作用)。
5)反馈把系统的输出送回到输入,以增强或减弱输入信号的效应称为反馈。
使输入信号增强者为正反馈,使输入信号减弱者称为负反馈。
反馈信号与系统输出量成比例者称为硬反馈或刚性反馈(比例反馈),反馈信号为输出量的导数者称为软反馈或柔性反馈。
6)干扰(扰动)除控制量之外,引起被控制量变化的所有变量,以及影响各部件输出量变化的因素都可视为干扰。
干扰产生在系统内部称为内扰;干扰产生在系统外部称为外扰。
有效的自动控制系统应具有补偿内外干扰的能力,使被控对象始终处于良好的工作状态。
7)自动调节系统能使被控对象的被控制量维持在规定值或按一定规律变化的控制系统称为自动控制系统。
5、自动控制系统的组成
测量元件:其职能是测量被控制的物理量,如果这个物理量是非电量,
一般再转换为电量。
给定元件:其职能是给出与期望的被控量相对应的系
统输入量(即参变量)。
比较元件:把测量元件检测的被控量实际值与给
定元件给出的参据量进行比较,求出它们之间的偏差。
放大元件:将比较
元件给出的偏差进行放大,用来推动执行元件去控制被控对象。
执行元件:
直接推动被控对象,使其被控量发生变化校正元件:亦称补偿元件,它是
结构或参数便于调整的元件,用串联或反馈的方式连接在系统中,以改善
系统性能。
对控制系统的基本要求:稳定性、快速性和准确性
第二章:
1、有哪些典型环节比例环节、微分环节、积分环节、惯性环节、振荡环节、一阶微分环节、二阶微分环节方块图及方块图的基本单元:是用具有一定函数关系和信号流向的若干方框,描述系统各组成元件之间信号关系的数学图像。
基本单元:信号线、分支点、加减点、方块。
开环传递函数:反馈信号B(s)与偏差信号E(s)之比。
系统的主反馈回路接通以后,输出量与输入量之间的传递函数。
传递函数:零初始条件下,系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。
闭环传递函数:系统的主反馈回路接通以后,输出量与输入量之间的传递函数。
1、有哪些典型外作用阶跃函数、斜坡函数、抛物线函数、正弦函数
2、典型时间
响应:初始状态为零的系统,在典型外作用下的输出,称为典型时间响应。
3、稳态误差:控制系统的稳态误差,是系统控制准确度(控制精度)的一种度量,通常称为稳态性能。
4、存在哪些阻尼系统:无阻尼、欠阻尼、临界阻尼和过阻尼系统。
:
第四章
2、主导极点:系统的动态性能基本上由接近虚轴的闭环极点确定,这样的极点,称为主导极点。
(P157)
3、偶极子:如果闭环零、极点相距很近,那么这样的闭环零、极点常称为偶极子。
(P157)
第五章:
1、频率特性:频率特性又称频率响应,它是系统(或元件)对不同频率正弦输入信号的稳态响应特性。
2、最小相位系统:开环传递函数全部由最小相位环节构成的系统。
如果系统的开环传函在s平面右半部没有极点和零点称为最小相位传递函数。
具有最小相位传递函数的系统。
3、非最小相位系统:开环传递函数含有非最小相位环节的系统。
在右半s平面上有极点和零点的传递函数称为非最小相位传递函数;具有非最小相位传递函数的系统。
含有延迟环节的传递函数也称为非最小相位传递函数。
4、低频段:表征系统的稳态性能
5、中频段:表征系统的暂态性能
6、高频段:表征系统抗干扰性能
第六章:
1、校正方式:按照校正装置在系统中的连接方式,控制系统校正方式可分为串联校正、反
馈校正、前馈校正和复合校正。
2、串联校正以及串联校正的种类:校正装置与系统不可变部分成串联连接的方式称串联校正。
种类:串联超前校正、串联滞后校正、串联滞后--超前校正。
3 反馈校正:校正装置与系统不可变部分或不可变部分中的一部分按反馈方式连接称为反馈校正。
第七章:
1、采样控制系统:通常,把系统中的离散信号是脉冲序列形式的离散系统。
2、采样数字控制系统:把数字序列形式的离散系统。
3、采样开关:把连续信号变换为脉冲序列的装置。
4、保持器:用数字计算机作为的信息处理机构时,处理结果的输出如同原始信息的获取一样,一般有两种方式。
一种需要把数字信号转换为连续信号。
用于这种转换过程的装置,称为保持器。
5、采样定理:要由离散信号完全复现出采样前的连续信号,必须满足: 采样角频率大于或等于两倍的采样器输入连续信号频谱中的最高频率
6、脉冲传递函数:在线性连续系统中,把初始值为零时, 系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比,定义为传递函数。
在线性离散系统中,把初始值为零时,系统离散输出信号的z变换与离散输入信号的z变换之比,定义为脉冲传递函数。