自动控制原理常用名词解释
自动控制原理常用名词解释
第一章系统：系统泛指由一群有关联的个体组成，根据预先编排好的规则工作，能完成个别元件不能单独完成的工作的群体。
自动控制(Automatic Control)：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地按照预定的规律运行。
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。
开环控制系统：不将控制的结果反馈回来影响当前控制的系统闭环控制系统：可以将控制的结果反馈回来与希望值比较，并根据它们的误差调整控制作用的系统开环控制系统：是没有输出反馈的一类控制系统。
其结构简单，价格低，易维修。
精度低、易受干扰。
（2.5分）闭环控制系统：又称为反馈控制系统，其结构复杂，价格高，不易维修。
但精度高，抗干扰能力强，动态特性好。
（2.5分）手动控制系统：必须在人的直接干预下才能完成控制任务的系统自动控制系统：不需要有人干预就可按照期望规律或预定程序运行的控制系统判断：骑自行车——人工闭环系统，导弹——自动闭环系统，人打开灯——人工开环系统，自动门、自动路灯——自动开环系统被控量(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。
自动控制原理名词11
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。
1038自动控制原理
自动控制原理 【1038】
一、名词解释
1、什么是自动控制和反馈控制？
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(称控制装置或控制器)，使机器、设备或生产过程(统称被控对象)的某个工作状态或参数(即被控量)自动地按照预定的规律运行。
反馈控制，将取自被控量的反馈信息，用于不断的修正被控量与输入之间的偏差，从而实现对被控对象进行控制的任务就是反馈控制。
2、什么是系统结构图？
系统结构图反映的是系统中模块的调用关系和层次关系,谁调用谁,有一个先后次序(时序)关系.所以系统结构图既不同于数据流图,也不同于程序流程图.在系统结构图中的有向线段表示调用时程序的控制从调用模块移到被调用模块,并隐含了当调用结束时控制将交回给调用模块。
结构化设计方法使用的描述方式是系统结构图,也称结构图或控制结构图。
它表示了一个系统 (或功能模块) 的层次分解关系,模块之间的调用关系,以及模块之间数据流和控制流信息的传递关系,它是描述系统物理结构的主要图表工具。
二、简答题
1. 简述根轨迹绘制的八个基本法则？
答：
1) 根轨迹的起点、终点
2) 根轨迹的分支数、对称性和连续性
3) 根轨迹的实轴上的分布
4) 根轨迹的渐近线
5) 根轨迹的分离点和分离角
6) 根轨迹的起始角和终止角
7) 根轨迹与虚轴的交点
8) 根之和
三、计算题
2.单位反馈系统的开环传递函数为1
1)(+=s s G k ，求: 1)系统在单位阶跃信号输入下的稳态误差是多少?
2)求系统的频率特性，幅频特性，相频特性?
3)当系统的输入信号为)30sin()( +=t t x i ,系统的稳态输出？。
自动控制理论名词解释
自动控制理论名词解释反馈：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。
相频特性：相移角度随频率变化的特性叫相频特性 调整时间Ts ：响应曲线达到接近稳态值的±5％（或±2％）之内时所需要的时间，定义为调整时间。
离散控制系统：控制系统在某处或几处传递的信号是脉冲系列或数字形式的在时间上是离散的系统，称为离散控制系统或离散时间控制系统。
最大超调量M p ：阶跃响应曲线的最大峰值与稳态值的差与稳态值之比。
上升时间t r ：从零时刻首次到达稳态值的时间。
.峰值时间t p ：从零时刻到达峰值的时间，即阶跃响应曲线从t=0开始上升到第一个峰值所需要的时间。
. 当ζ>1时，系统有两个不相等的负实根，称为过阻尼状态。
当0<ζ<1时，系统有一对实部为负的共轭复根，称为欠阻尼状态。
当阻尼比ζ=1时，系统的特征根为两相等的负实根，称为临界阻尼状态。
当阻尼比ζ=0时，系统特征根为一对纯虚根，称为无阻尼状态。
主导极点：如果闭环极点离虚轴很远，则它对应的暂态分量衰减得很快，只在响应的起始部分起一点作用，而离虚轴最近的闭环极点(复极点或实极点)对系统瞬态过程性能的影响最大，在整个响应过程中起着主要的决定性作用，我们称它为主导极点。
偶极子：当极点s i 与某零点z j 靠得很近时，它们之间的模值很小，那么该极点的对应系数A i 也就很小，对应暂态分量的幅值亦很小，故该分量对响应的影响可忽略不计。
我们将一对靠得很近的闭环零、极点称为偶极子。
数学模型：描述自动控制系统输入、输出变量以及内部各变量之间关系的数学表达式称为数学模型。
输入节点（又称源点）：只有输出支路的节点叫输入节点或源点。
输出节点（又称陷点）：只有输入之路的节点叫输出节点，它对应于因变量或输出信号。
混合节点：既有输入支路又有输出支路的节点叫混合节点。
自动控制名词解释
频率响应——又称频率特性，是指在正弦输入信号作用下系统输出的稳态分量与正弦输入信号之比。
即()()()ωωωj x j x i 0j G =。
反馈——是指把系统的输出量引入到它的输入端并以某种方式改变输入，进而影响系统功能的工程。
稳态误差——当时间t →∞时，系统的参考输入与输出之间的误差，用ss e 表示。
最大超调量——是指在过渡过程中，系统响应第一次达到的峰值()p t c 和稳态值()∞c 之差与稳态值之比，即()()()%100%⨯∞∞-=c c t c M p p .峰值时间——是指瞬态响应第一次出现峰值的时间，用t P 表示。
单位阶跃响应——是指输入信号为单位阶跃信号()()t t 1=γ时系统的输出响应。
相位裕量——在剪切频率c ω处，使系统达到临界稳定状态时所能接受的附加相位滞后角，即()c φ180ωγ+︒=，其中()c ωϕ是开环频率特性在W C 处的相位。
滞后一超前校正——是指能够同时改善系统的动态和稳态性能的校正。
稳态响应——当时间t →∞时系统的时域响应。
频率特性——是指在正弦输入信号作用下系统输出的稳态分量与正弦输入信号之比。
即()()()ωωωj x j x i 0j G =。
调整时间——又称时间调整，是指阶跃响应曲线c(t)开始进入偏离稳态值()∞c ，t Δ（Δ=2或5）的误差范围，并从此不再超越这个范围的时间，用t s 表示。
当s t t ≥时()()()%c ∆⨯∞≤∞-c c t 。
谐振峰值——是指系统发生谐振（等幅振荡）时，闭环频率特性幅值的最大值，用Mr 表示，)220,-121Mr 2<<=ξξξ（。
谐振频率——是指系统频率响应发生谐振（等幅振荡）时对应的频率值，用Wr 表示，2n 21ξωω-=r ，（220<<ξ）。
截止频率——当输入信号的幅度不变，改变频率使输出信号降至最大值的0.707信时对应的频率。
幅值穿越频率——是指系统开环频率特性上幅值为1时所对应的角频率，用c ω表示，()()()1==c c c j H j G A ωωω。
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。
自动控制名词解释
1.稳定性：指动态过程的振荡倾向和系统能够恢复平稳状态的能力。
2.理想微分环节：输出变量正比于输入变量的微分3.调整时间：系统响应曲线达到并一直保持在允许衰减范围内的最短 时间4.根轨迹：指当系统某个参数（如开环增益K ）由零到无穷大变化时，闭环特征根在s 平面上移动的轨迹。
5.数学模型：如果一物理系统在信号传递过程中的动态特性能用数学表达式描述出来，该数学表达式就称为数学模型。
6.反馈元件：用于测量被调量或输出量，产生主反馈信号的元件。
7.最大超调量：二阶欠阻尼系统在单位阶跃输入时，响应曲线的最大峰值与稳态值的差。
8.自动控制：在没有人直接参与的情况下，使被控对象的某些物理量准确地按照预期规律变化。
9.传递函数：传递函数的定义是对于线性定常系统,在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与输入的拉氏变换之比。
10.瞬态响应：系统在某一输入信号的作用下其输出量从初始状态到稳定状态的响应过程。
11.积分环节：输出变量正比于输入变量的积分12.根轨迹的起始角：指起于开环极点的根轨迹在起点处的切线与水平线正方向的夹角。
13.延迟时间：响应曲线从零上升到稳态值的50%所需要的时间。
14.比例环节：在时间域里，输入函数成比例，即：()()t kx t x i =015.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。
16.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17.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。
18.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。
19.振荡次数：在调整时间t s内响应曲线振荡的次数。
20.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。
21.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。
22.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。
23.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。
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。
(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。
自动控制原理简答题要点
自动控制原理简答题要点集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#三.名词解释47、传递函数：传递函数是指在零初始条件下，系统输出量的拉式变换与系统输入量的拉式变换之比。
48、系统校正：为了使系统达到我们的要求，给系统加入特定的环节，使系统达到我们的要求，这个过程叫系统校正。
49、主导极点：如果系统闭环极点中有一个极点或一对复数极点据虚轴最近且附近没有其他闭环零点，则它在响应中起主导作用称为主导极点。
50、香农定理：要求离散频谱各分量不出现重叠,即要求采样角频率满足如下关系： ωs ≥2ωmax 。
51、状态转移矩阵：()At t e φ=，描述系统从某一初始时刻向任一时刻的转移。
52、峰值时间：系统输出超过稳态值达到第一个峰值所需的时间为峰值时间。
53、动态结构图：把系统中所有环节或元件的传递函数填在系统原理方块图的方块中，并把相应的输入、输出信号分别以拉氏变换来表示，从而得到的传递函数方块图就称为动态结构图。
54、根轨迹的渐近线：当开环极点数 n 大于开环零点数 m 时，系统有n-m 条根轨迹终止于 S 平面的无穷远处，且它们交于实轴上的一点，这 n-m 条根轨迹变化趋向的直线叫做根轨迹的渐近线。
55、脉冲传递函数：零初始条件下，输出离散时间信号的z 变换()C z 与输入离散信号的z 变换()R z 之比，即()()()C z G z R z =。
56、Nyquist 判据（或奈氏判据）：当ω由-∞变化到+∞时， Nyquist 曲线（极坐标图）逆时针包围（-1，j0）点的圈数N ，等于系统G(s)H(s)位于s 右半平面的极点数P ，即N=P ，则闭环系统稳定；否则（N ≠P ）闭环系统不稳定，且闭环系统位于s 右半平面的极点数Z 为：Z=∣P-N ∣57、程序控制系统: 输入信号是一个已知的函数，系统的控制过程按预定的程序进行，要求被控量能迅速准确地复现输入，这样的自动控制系统称为程序控制系统。
《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(名词解释)
2010.126.输入节点(源点)27.闭环零点28.稳定性29.根轨迹的渐近线2009.1026.离散控制系统27.最大超调量p28.无限零点29.数学模型2009.126.闭环控制系统27.稳态位置误差系数Kp28.增益裕量29.主导极点2008.10 26．反馈27．相频特性28．调整时间ts29．增益穿越频率ωc2008.126．受控对象27．积分器28．非最小相位系统29．临界稳定2007.1026．对数坐标图（Bode图）27．混合节点28．校正装置29．扰动2007.126．自动控制系统27．二阶系统的临界阻尼状态28．截止频率ωb29．状态可控2006.1026．非线性控制系统27．系统完全可观测28．闭环极点29．频带宽度2006.126．稳定性27．随动控制系统28．稳态速度误差系数K V29．谐振峰值2005.1026．不稳定系统27．传递函数的零点28．恒值控制系统29．谐振频率2005.126. 非线性控制系统27. 不接触回路28. 稳态误差29. 可观测性30. 增益裕量2004.1026．自动控制系统27．最小相位系统28．偶极子29．根轨迹的起点30．渐近稳定2004.11.随动控制系统2.传递函数3.最小相位系统4.频率特性5.最小实现2003.1026.信号流图27.主导极点28.对数幅相图29.条件稳定30.超前校正2003.11. 前馈控制系统2. 前向通路3. 频率特性4. 系统可观测问题5. 根轨迹2002.10 26．自动控制27．传递函数的极点28．稳态误差e ss 29．最小相位系统30．状态空间表达式2002.11.反馈控制系统2.稳定性3.局部反馈校正4.最小相位系统5.主导极点2001.1026.线性控制系统27.串联校正28.可观测性29.相位裕量30.不接触回路。
辅导：自动控制系统的常用术语及常识
⾃动控制系统的常⽤术语 （1）调节对象，⼜称被调对象，简称对象。
在⾃动调节系统中，把需要调节的⼯艺设备的有关部分称为调节对象。
（2）被调参数。
指能够表征设备运转情况并需要进⾏调节的⼯艺参数。
（3）调节参数。
⽤来克服⼲扰对被调参数的影响，实现调节作⽤的参数叫调节参数。
（4）给定值x.⼯艺上希望被调参数所保持的数值。
（5）偏差e.被调参数的测量值与给定值之差。
（6）⼲扰f.指引起被调参数偏离给定的⼀切因素。
（7）反馈。
将被调参数的信号反送到调节器的⽐较元件去的通道称为反馈回路，简称反馈。
⾃动控制系统的常识 （⼀）系统的静态、动态和⼲扰作⽤ 在⾃动化领域内，把被调参数不随时间变化的平衡状态称为系统的静态，⽽把被调参数随时间变化的不平衡状态称为系统的动态。
当⼀个⾃动调节系统的输⼊（给定和⼲扰）和输出均恒定不变时，整个系统就处于⼀种相对的平衡状态。
系统的各个组成环节，如变送器、调节器、调节阀等都不改变其原先的状态，它们的输出信号都处于相对静⽌状态，这种状态就是系统的静态。
通常平衡状态是相对、暂时、有条件的。
⼀个原来处于静态的系统，由于⼲扰的作⽤，被调参数发⽣变化，使调节器等⾃动化装置改变调节系数，以克服⼲扰作⽤的影响，并⼒图使系统恢复平衡。
从⼲扰的发⽣，经过调节，直到系统重新建⽴平衡整个系统的各个环节和参数都处于变动状态之中，所以这种状态就叫做动态。
在实际⽣产过程中，⼲扰是客观存在且不可避免的。
（⼆）调节系统的品质指标 为了定量地评定调节系统的品质，规定了以下⼏个质量指标： 1、偏差是指系统瞬时偏离给定值的程度，它是衡量⾃动调节系统的品质指标之⼀。
对于⼀些有约束条件的系统，都规定有具体的允许偏差值。
2、超调量是指被调参数第⼀个波峰值与新的稳态值之差。
如果系统新的稳态值与给定值相等，那么偏差就和超调量相等了。
通常在对给定值改变的调节系统作分析时，多采⽤超调量这个品质指标。
3、衰减⽐是指过渡曲线中第⼀个波峰的⾼度与第⼆个波峰⾼度之⽐，习惯上写成n ：1 形式。
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。
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第一章系统：系统泛指由一群有关联的个体组成，根据预先编排好的规则工作，能完成个别元件不能单独完成的工作的群体。
自动控制(Automatic Control)：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地按照预定的规律运行。
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。
开环控制系统：不将控制的结果反馈回来影响当前控制的系统闭环控制系统：可以将控制的结果反馈回来与希望值比较，并根据它们的误差调整控制作用的系统开环控制系统：是没有输出反馈的一类控制系统。
其结构简单，价格低，易维修。
精度低、易受干扰。
（2.5分）闭环控制系统：又称为反馈控制系统，其结构复杂，价格高，不易维修。
但精度高，抗干扰能力强，动态特性好。
（2.5分）手动控制系统：必须在人的直接干预下才能完成控制任务的系统自动控制系统：不需要有人干预就可按照期望规律或预定程序运行的控制系统判断：骑自行车——人工闭环系统，导弹——自动闭环系统，人打开灯——人工开环系统，自动门、自动路灯——自动开环系统被控量(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。
精度:精度是测量值与真值的接近程度。
包含精密度和准确度两方面。
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。
常见的建立数学模型的方法有哪几种？各有什么特点？有以下三种：(1)机理分析法：机理明确，应用面广，但需要对象特性清晰,(2)实验测试法：不需要对象特性清晰，只要有输入输出数据即可，但适用面受限,(3)以上两种方法的结合:通常是机理分析确定结构，实验测试法确定参数，发挥了各自的优点，克服了相应的缺点。
自动控制系统的数学模型有哪些?自动控制系统的数学模型有微分方程、传递函数、频率特性、结构图。
自动控制系统的性能要求：稳定性、快速性和准确性。
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。
过程控制：对生产过程的某一或某些物理参数进行的自动控制人工控制：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。
线性系统：用线性微分方程或线性差分方程描述的系统。
非线性系统：用非线性微分方程或差分方程描述的系统。
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。
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。
按控制方式分：开环控制、反馈控制、复合控制按元件类型：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。
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、快速性和准确性定值控制系统、伺服控制系统各有什么特点？定值控制系统为给定值恒定，反馈信号和给定信号比较后控制输出信号；伺服控制系统为输入信号是时刻变化的，输入信号的变化以适应输出信号的变化。
在经典控制理论中用来分析系统性能的常用工程方法有那些？分析内容有那些？常用的工程方法：时域分析法、根轨迹法、频率特性法；分析内容：瞬态性能、稳态性能、稳定性。
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。
动态结构图：把系统中所有环节或元件的传递函数填在系统原理方块图的方块中，并把相应的输入、输出信号分别以拉氏变换来表示，从而得到的传递函数方块图就称为动态结构图。
信号流图(signal flow diagram)：是表示复杂控制系统中变量间相互关系的另一种图解法，由节点和支路组成。
梅逊公式(Mason's gain formula)：利用梅逊增益公式，可以直接得到系统输出量与输入变量之间的传递函数。
主导极点：如果闭环极点离虚轴很远，则它对应的暂态分量衰减得很快，只在响应的起始部分起一点作用，而离虚轴最近的闭环极点(复极点或实极点)对系统瞬态过程性能的影响最大，在整个响应过程中起着主要的决定性作用，我们称它为主导极点。
偶极子：当极点si与某零点zj靠得很近时，它们之间的模值很小，那么该极点的对应系数Ai也就很小，对应暂态分量的幅值亦很小，故该分量对响应的影响可忽略不计。
我们将一对靠得很近的闭环零、极点称为偶极子。
数学模型：描述自动控制系统输入、输出变量以及内部各变量之间关系的数学表达式称为数学模型。
输入节点（又称源点）：只有输出支路的节点叫输入节点或源点。
输出节点（又称陷点）：只有输入之路的节点叫输出节点，它对应于因变量或输出信号。
混合节点：既有输入支路又有输出支路的节点叫混合节点。
如果通路与任意一个节点相交不多于一次的称为开通路。
如果通路的终点就是通路的起点，并且与任何其他节点相交不多于一次的，则称为闭通路。
闭环零点：闭环传递函数中分子多项式的根称为系统的闭环零点。
稳定性：所谓稳定性，就是指系统在扰动消失后，由初始偏差状态恢复到原来平衡状态的性能。
若系统能恢复到平衡状态，则称系统是稳定的。
控制量：控制器的输出信号。
前馈控制系统：前馈控制系统直接根据扰动信号进行调节，扰动量是控制的依据，由于它没有被控量的反馈信号，故不形成闭合回路，所以它是一种开环控制系统。
高频渐近线：表示的高频渐近线为一斜率的直线。
程序控制系统：这种系统的给定量是按照一定的时间函数变化的，如程序控制机床的程序控制系统的输出量应与给定量的变化规律相同。
最小相位系统：如果系统的开环传递函数在右半s 平面上没有极点和零点，则称为最小相位传递函数。
控制系统的相对稳定性：在工程应用中，由于环境温度的变化、元件的老化以及元件的更换等，会引起系统参数的改变，从而有可能破坏系统的稳定性。
因此在选择元件和确定系统参数时，不仅要考虑系统的稳定性，还要求系统有一定的稳定程度，这就是自动控制系统的相对稳定性问题.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。
有哪些典型外作用：阶跃函数、斜坡函数、加速度函数、正弦函数典型时间响应：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。
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。
存在哪些阻尼系统：无阻尼、欠阻尼、临界阻尼和过阻尼系统。
为什么说物理性质不同的系统，其传递函数可能相同?举例说明。