自动控制名词解释
自动控制
1. 所谓自动控制,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,使被控量等于给定值或按输入信号的变化规律去变化的过程。
2.自动控制系统定义:由控制装置+被控对象构成的能完成自动控制任务的整体。
控制方式开环控制闭环控制复合控制2. 闭环控制(Closed-loop Control)(1)定义: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,即被控量对控制过程有影响时的控制方式称为闭环控制。
(2)组成:三大部分,七个环节。
如下图1-4。
说明:用“ ”号代表比较装置。
“—”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路;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。
此外,还有其它前向通道和局部反馈通路以及由它构成的内回路。
各组成环节功能如下:给定环节:给出与理想的输出值相对应的输入量。
比较环节(运算环节、综合环节):对输入其中的信号进行代数运算,并将运算结果输出。
即:e(t)=r(t)-b(t)。
常用的如差动放大器、自整角机等。
校正器(校正环节):改善系统性能。
放大器:对微弱的偏差信号进行放大,以推动执行机构工作。
如放大器、晶闸管。
执行机构:带动受控对象工作。
一般为伺服电动机、液压马达等动力设备。
检测环节(反馈环节):一般为传感器。
其作用是检测输出量,并将其变换成与输入量同性质的信号,然后反馈到输入端。
一般为各种传感器,如测速发电机、电位计、热电偶等。
反馈——把检测出的输出量送回输入端,并与输入信号相比较产生偏差信号的过程,称为反馈(一般为负反馈)。
受控对象:被操作完成控制任务的设备、仪器或生产过程。
复合控制的两种基本形式:(1)按输入前馈补偿的复合控制(2)按干扰前馈补偿的复合控制对自动控制系统的基本要求1.基本要求过度过程:在输入量作用下,系统的输出变量由初始状态达到最终稳态的过程。
稳态过程:过度过程结束后的输出响应。
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。
期末资料化工仪表自动化 名 词 解 释
名词解释1、自动控制答:自动控制就是指在没有人直接干预的情况下,利用自动控制装置时被空对象的工作状态按照预定的规律运行。
为了实现上述的目的,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,称为自动系统。
自动系统主要由两大部分组成。
一部分是其控制作用了全套自动化装置,对于常规仪表来说,它包括检测元件及变送器,控制器、执行器等;另一部分是受自动化装置控制的被控对象。
2、节流现象答:流体在管道中流动时,在节流装置前后的管壁处,流体的静压力产生差异的现象称为节流现象。
其中节流装置包括节流件和取压装置。
节流件是使管道中的流体产生局部收缩的元件。
在管道通路上安装孔板、喷嘴或文丘利管等节流件。
当流体流过节流元件时,流束局部收缩。
其流速增加,静压降低,使节流元件前后产生静压差。
3、热电效应答:热电偶是由两种不同材料的导体A 和B 焊接而成,当组合成闭合回路,若导体A和B的连接处温度不同,则在此闭合回路中就有电流产生,也就是说回路中有电动势存在,这种现象叫做热电效应。
4、热电势答:热电偶是由两种不同材料的导体A 和B 焊接而成,当组合成闭合回路,若导体A和B的连接处温度不同,则在此闭合回路中就有电流产生,也就是说回路中有电动势存在,这个电动势叫热电势。
5、零点迁移问题答:在使用差压式变压器测量液位时,一般压差△P与液位高度H之间的关系为:△P=Hgρ.这就是一般的"无迁移"的情况。
当H=0时,作用在正、负压室的压力是相等的。
实际应用中,由于安装有隔离罐、凝液罐,或由于差压变送器安装位置的影响等,使得在液位测量中,当被测液位H=0时,差压变送器的正、负压室的压力并不相等,即ΔP≠0,这就是液位测量时的零点迁移问题。
6、简单控制系统答:由一个测量元件、变送器、一个控制器、一个控制阀和一个对象所构成的单闭环控制系统。
也称单回路控制系统。
7、复杂控制系统答:在单回路控制系统基础上,再增加计算环节、控制环节或其他环节的称之为复杂控制系统。
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。
自动控制名词解释
自动控制名词解释
自动控制是指通过电子、计算机等技术手段对设备、工业生产过程、交通运输等进行自主、智能化的控制。
它能够实现对设备和系统在不同状态下的自我诊断、调节、优化,从而更好地满足人们不同的需求。
自动控制技术广泛应用于工业、农业、交通运输、医疗、环境保护等领域。
其主要目的是提高生产效率、质量、安全性和节约能源等方面的效益,以适应现代社会不断发展的需求和挑战。
常见的自动控制系统包括自动化生产线、工业机器人、汽车驾驶辅助系统、智能家居等。
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。
自动控制基本知识
四、典型环节的动态特性
1.比例环节
1、定义:输出能够按一定比例,无迟延、无惯性的复现输入 信号。
2、微分方程: y(t) K p x(t)
Kp—环节的传递系数或比例系数。
3、传递函数为:W
(s)
Y (s) X (s)
KP
4、阶跃响应曲线:
2、积分环节
1、定义:输出与输入的积分成比例关系。 输出的变化速度与输入成比例关系。
Y s W1 s X1 s X 2 s
X2 s W2 sY s
W总 s
Y s X1 s
W1 s 1W1 sW2
s
第三节 调节器的调节规律
一、概念: 调节器的输出信号与输入信号之间的关系。 PID调节的优点:
(1)原理简单,使用方便。 (2)适应性强。广泛应用于化工、热工、冶金、冶炼、造纸等。 (3)鲁棒性强。即控制品质对被控对象特性的变化不太敏感。
(三)术语 测量变送器: 调节器: 执行器: 执行机构 调节机构 被控对象:指被控制的生产设备或生产过程。 被调量:表征生产过程是否正常而需要控制的物理量。 给定值:根据生产工艺要求,被控量应该达到的数值。 调节量:由控制作用来改变,以控制被控量的变化, 使被控量恢复为给定值的物理量。 扰动:引起被控量偏离其给定值的各种原因。 基本扰动:调节量 干扰:
b1
dx(t) dt
b0 x(t)
(n≥m)
2、传递函数 -微分运算转为代数运算,分析综合方便
定义:线性定常系统在零初始条件下,系统(或环节)输出信号的拉普拉 斯变换与输入信号的拉普拉斯变换之比。
W
(s)
Ly(t) Lx(t)
Y (s) X (s)
设线性定常系统(或环节)的微分方程如上式,在初始条件为零的情况 下,对上式进行拉普拉斯变换,得:
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 基本原理和基本概念概要
第一篇基本原理和基本概念概要第一章绪论一、自动控制和自动控制系统基本概念1.自动控制:在没有人直接参与的情况下,利用控制设备或装置,使被控对象的被控量自动的按预定的规律变化。
2.自动控制系统:能自动对被控对象的被控量(或工作状态)进行控制的系统。
3.被控对象(又称受控对象):指工作状态需要加以控制的机械、装置或过程。
4.被控量:表征被控对象工作状态且需要加以控制的物理量,也是自动控制系统的输出量。
5.给定值(又称为参考输入):希望被控量趋近的数值。
又称为规定值。
6.扰动量(又分为内扰和外扰):引起被控量发生不期望的变化的各种内部或外部的变量。
7.控制器(又称调节器):组成控制系统的两大要素之一(另一大要素即为被控对象),是起控制作用的设备或装置。
8.负反馈控制原理:将系统的输出信号反馈至输入端,与给定的输入信号相减,所产生的偏差信号通过控制器变成控制变量去调节被控对象,达到减小偏差或消除偏差的目的。
二、自动控制原理的组成和方框图典型的自动控制系统的基本组成可用图1.1-1的方框图来表示。
其中的基本环节有:1)受控对象:需要控制的装置、设备及过程。
2)测量变送元件:测量被控量的变化,并使之变换成控制器可处理的信号(一般是电信号)。
3)执行机构:将控制器发来的控制信号变换成操作调节机构的动作。
4)调节机构:可改变受控对象的被控量, 使之趋向给定值。
5)控制器:按照预定控制规律将偏差值变换成控制量。
自动控制装置图 1.1-1三、自动控制系统的基本控制方式:自动控制系统的基本控制方式有开环控制、闭环控制和复合控制三种。
开环控制适用于控制任务要求不高的场合。
工程上绝大部分的自动控制系统为闭环控制。
对控制任务要求较高,且扰动量可测量的场合,常采用复合控制系统(又称前馈——反馈复合控制系统)。
四、自动控制系统的分类1.按给定输入的形式分类:恒值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。
2.按元件的静态特性分类:线性控制系统、非线性控制系统。
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。
机械的名词解释
机械的名词解释1、机械,是由各种相关零件和部件按照一定的规律组合起来,以完成特定功能的装置。
2、装置,指在工作过程中用来改变运动方式、状态和性质的所有元件的总体。
如刀具、夹具、量具等,都属于机械中的装置。
3、自动控制系统,指通过信息反馈装置与外界进行信息交换并对其输出进行控制的装置。
它包括检测装置、调节装置、执行装置和反馈装置。
3、自动化,是指按照预先设计的程序自动进行操作或操作的过程。
即根据人们赋予的启动条件和停止条件,利用可编程序控制器或可编程序逻辑控制器,经过编程或解算,使电子设备自动地进行启动、制动、正转、反转、停止及顺序控制,达到准确地定时、定位、定向、定速、自动加工、自动减速、自动循环等目的。
4、智能机械,是指采用人工智能技术,具有类人脑思维能力的机器,智能机械可以模拟人的大脑皮层,使计算机在某些学科方面能取代人脑的部分功能。
5、机器人,是机器人技术与自动化技术结合而产生的新一代机器人。
与工业机器人相比,服务机器人体积更小,重量更轻,造价更低。
4、电气自动控制系统,简称电控系统,是用电气元件将控制系统的被控对象的物理量和状态量转换为电气信号,从而驱动被控对象进行自动控制的系统。
5、自动操纵,又称自动控制,指没有人直接操作的自动操作。
例如机器设备的开关、按钮,仪表的指针等,这些操作往往不需要人的干预。
但是如果这些开关、按钮等有一个不灵,则会影响整个控制系统。
因此,对这些开关、按钮等要有很高的精度要求,要求他们按照一定的顺序动作。
6、柔性制造系统,又称灵活制造系统,是一个具有高柔性的动态反馈环路和具有能够灵活配置的控制系统,在其上集成了各种传感器和各种执行器。
5、柔性制造系统,一般应具有两个基本功能:(1)柔性控制功能,也就是随工艺的变化及时修改控制参数,实现对生产过程的控制; (2)柔性制造单元(FMC),也叫柔性制造线。
FMC可以通过增加机械手和自动化设备等,不断提高FMC的柔性水平,形成柔性制造系统,用来加工多品种、中小批量的产品。
自动控制理论
一、自动控制:是指在没有人直接参与的情况下,利用控制装置使被控对象的一个或数个物理量自动的按照预定的规律运行或变化二、自动控制系统:是指能够对被控对象的工作状态进行自动控制的系统三、反馈:把从被控对象输出端获得的信息通过中间环节送回输入端四、开环控制与闭环控制的区别:开环控制是指被控制量(输出量)只受控于控制作用,而对控制作用不能反施任何影响的控制方式;闭环被控制量(输出量)与控制作用之间从在这负反馈的控制方式五、控制理论的基础1、经典控制理论是以反馈理论为基础的自动调节原理;2、现代控制理论:以线性代数理论和状态空间分析法为基础;3、大系统理论:a现代频域法:以传递函数矩阵为数学模型b自适应控制理论和方法:以系统辨识和参数估计为基础c鲁棒控制方法:系统在最不利的情况下仍能够稳定工作六、控制系统的分类:1、按输入信号的形式:恒值系统和随动系统2、按组成元件特性:线性系统和非线性系统3、按系统中信号的特征:连续系统和离散系统七、对控制系统的基本要求及含义1、稳定性:系统在受到扰动作用后自动返回原来的平衡状态的能力2、动态性能:系统在受到扰动的影响或是参考输入发生变化时,被控量会随之发生变化,经过一段时间后,被控制量恢复到原来的平衡状态或到达一个新的给定状态3、稳态性能:稳定的系统在过渡过程结束后,其稳态输出偏离希望值的程度,用稳态误差来度量,这是系统精度的衡量指标八、数学模型的定义:描述系统内部物理量或变量之间关系的数学表达式九、模型的定义:基于对系统的知识所建立的关于系统某一方面属性的描述十、建立模型的两种方法:一是根据系统的运动学或动力学的规律和机理,如机械系统中的牛顿定律、电系统中的克希霍夫定律建立系统的数学表达式,这种模型为机理模型;二是根据系统输入输出数据,通过辨识的方法建立模型,为实验模型。
十一、线性定长系统的传递函数的定义:在零值初始条件下,系统或元件输出拉氏变换与输入拉氏变变换之比。
自动控制期末复习题解析
答案来源说明:“胡”:自动控制原理简明简称(第二版)胡寿松;“黄”:自动控制原理及其应用第三版黄坚一.名词解释(本题共4小题,每小题3分,共12分)1.自动控制就是指在没有人直接参与的情况下,利用控制装置使整个生产过程或设备自动地按预定规律运行,或使其某个参数按要求变化。
2. 自动控制系统(automatic control systems )是在无人直接参与下可使生产过程或其他过程按期望规律或预定程序进行的控制系统。
自动控制系统是实现自动化的主要手段。
简称自控系统。
3.控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时,称为开环控制。
(P2)4.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,即有被控量对控制过程的影响,这种控制称为闭环控制,相应的控制系统称为闭环控制系统。
(p2)5. 对于线性定常系统来说,当初始条件为零时,输出量拉氏变换之比叫做系统的传递函数。
6.峰值时间p t :响应超过)(∞c 达到第一个峰值的时间。
(p t 指系统相应从零开始,第一次达到峰值所需的时间,P42)7.调节时间s t :在)(t c 曲线的)(∞c 附近,取其%5%2±±或称为误差带,或叫允许误差,用∆表示。
s t 是响应曲线c (t )达到并不再超出其误差带的最小时间。
(s t 指系统响应从零开始,达到并保持在稳态值的%5%2±±或误差范围内,即相应进入并保持在%5%2±±或误差带之内所需的时间,P43)8.超调量%σ:响应的最大值max c 超过)(∞c 的百分数。
即)()(%max ∞∞-=c c c σ*100%。
超调量指系统响应超出稳态值的最大偏离量占稳态值的百分比,即(p43)9.稳态误差ss e :对于单位反馈系统,当∞→t 时,系统响应的实际值与期望值(即输入量)之差: )]()([lim t c t r e t ss -=∞→)(lim t e t ∞→=。
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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 =0
15.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。
24.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。
25.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。
26.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。
27.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。
28.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。