自动控制原理知识点归纳

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目录
第四章
➢
P90： 相角条件是确定s平面上根轨迹的充分必要条件，就是说，绘制根轨迹时，可用 相角条件确定根轨迹上的点，用模值条件确定根轨迹上该点对应的K*值。考察方式：选 择题
第五章
➢ ➢ ➢
5.2典型环节的伯德图。考察方式：填空、选择题 5.5稳定裕度。考察方式：选择题 5.6用闭环频率特性分析系统的性能。考察方式：选择题
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2.1.1 线性系统微分方程的建立方法
1、用解析法建立系统微分方程的一般步骤：
分析系统和各元件的工作原理，找出各物理量之间的关系，确定系统和各元件的输入 量和输出量。
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自动控制系统的组成（4个）
被控对象： 指被控制的设备或过程，如智能车、传热过程等； 测量元件： 测量智能系统中需要控制的物理量，如果这个物理量是非电量，一般需要转化为电量； 执行元件： 直接作用于被控对象，使被控量发生变化达到预期的控制目的，如电动机、半导体开关等； 控制器： 指结构或参数便于调整的元件，用于改善系统性能。
A
y1
y1 100%
y()
y3
C
y(∞)
Tp
T
TS 设定值为阶跃信号的响应曲线
t
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3）余差C
过渡过程结束后，被控参数的稳态值y(∞)与设定值之间的残余偏差叫做余差，也称静差。是衡量 控制系统稳态准确性的指标。
C= y(∞) - r y
y3
r
y1
C
y(∞)
Tp
T
TS 设定值为阶跃信号的响应曲线
第六章 ➢ 6.2基本控制规律。考察方式：填空、选择题 ➢ 串联超前、滞后、滞后-超前校正、复合校正。考察方式：选择题
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第一章
➢ 自动控制系统的基本控制形式（2种）、基本组成（4部分）、基本信号（5 种）考察方式：填空题、综合题 ➢ 性能指标（稳、准、快）考察方式：填空题、综合题
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自动控制系统基本控制形式（2种） ❖ 开环控制：制装置与被控对象之间只有顺向作用而没有反向联系的控制过程。 ❖ 闭环控制：需要控制的是输出量，测量的是输出量，比较给出输出量对输入量的偏差，系统根据偏差
y1
n
y3
C
衰减比在 4: 1到10:1 之间时，过渡过程的 衰减程度合适，过渡 过程较短。
y(∞)
Tp
T
TS 设定值为阶跃信号的响应曲线
t
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2）最大动态偏差A和超调量σ
最大动态偏差A表示系统瞬间偏离给定值的最大程度； 超调量σ是第一个波振幅与最终稳态值y(∞)之比。
A = ymax - r
y
r
自动控制原理知识点归纳
课程考核标准
考核内容
作业、课堂表现
平
时
实验
成
绩
考勤
分数 10 10 10
百分比 10% 10% 10%
期末考试
70
70%
期末考试为闭卷，有四种题型： 填空20%、选择20% 、简答题30%、计算题30%
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目录
第一章
➢
➢
第二章
➢ ➢ ➢ ➢ ➢
自动控制系统的基本控制形式（2种）、基本组成（4部分）、基本信号（5种）考察方 式：填空题、综合题来自百度文库性能指标（稳、准、快）考察方式：填空题、综合题
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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）。
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1）衰减比n和衰减率ψ
设第一个波振幅为 y1、第三个波振幅为 y3
n y1 y3
y
r
y1
y1 y3 1 1
t
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4）调节时间Ts
Ts是指从过渡过程开始到过渡过程结束所需的时间。当被控参数与稳态值间的偏差进入稳态 值的±5% （或±2%）范围内，就认为过渡过程结束。
y
105%y(∞) r y(∞) 95%y(∞) Tp
y3 y1
T TS 设定值为阶跃信号的响应曲线
y(∞) t
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控制系统的单项品质指标小结
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
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目录
第三章
➢
➢ ➢ ➢
线性系统稳定性分析的三种方法——特征方程的特征根在s左半平面，劳斯判据、奈奎 斯特判据考察方式：填空题 特征方程 考察方式：选择、综合题 劳斯判据 考察方式：综合题，难度同例3.9 性能指标计算（超调量和调节时间）考察方式：综合题，难度同例3.8和3.10
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。
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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
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闭环负反馈控制系统方框图（重点）
偏差 +
给定值
－
控制器
实测值
执行器 测量变送器
干扰 被控对象
被控变量
闭环负反馈控制系统方框图
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自动控制系统中传递的信号（5种） ❖ 给定值：智能系统预期输出的物理量； ❖ 被控变量：智能系统中被控制的物理量，它与给定信号之间保持一定的函数关系； ❖ 实测值：由测量元件将输出端获得的信号反向送回输入端的信号，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。
进行控制，只要输出量偏离输入量，系统就自动纠偏。由于闭环系统是根据负反馈原理按偏差进行控 制的，因此又叫反馈控制或偏差控制。
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开环控制和闭环控制的优缺点比较 在开环系统中，系统的输出只受输入的控制，控制精度和抑制干扰的特性都相对比较差，但是由 于没有反馈的作用，开环控制系统反应较快。 闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的，利用输出量同期望值的偏差，对系统进行控制，可 获得比较好的控制性能，但是闭环控制系统由于反馈作用，一般有个调节过程，动态响应相对较慢， 如果参数设计不合理，可能使系统不稳定而出现振荡。通常大多数重要的自动控制系统都采用闭环 控制方式。