001交大自控概念整理

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上海交通大学现代控制课程ppt

控制理论的基本概念
自动控制：在无人直接参与的情况下，通过控制器使被控对象或过程自动地按照预定要求进行。对象：是一个设备，它是由一些机器零件有机地组合在一起的，其作用是完成一个特定的动作。称任何被控物体（如加热炉、化学反应器或宇宙飞船）为对象。过程：称任何被控制的运行状态为过程，其具体例子如化学过程、经济学过程、生物学过程。
反馈控制：反馈控制是这样一种控制过程，它能够在存在扰动的情况下，力图减小系统的输出量与参考输入量（也称参据量）（或者任意变化的希望的状态）之间的偏差，而且其工作正是基于这一偏差基础之上的。在这里，反馈控制仅仅是对无法预计的扰动（即那些预先无法知道的扰动）而设计的，因为对于可以预计的或是已知的扰动来说，总是可以在系统加以校正的，因而对于他们的测量是完全不必要的。
现代控制理论发展的主要标志
卡尔曼：状态空间法
卡尔曼：能控性与能观性
庞特里雅金：极大值原理
现代控制理论的主要内容
线性控制系统理论有限维线性时不变系统是实际中最经常遇到的一类系统，因此多变量线性系统理论一直是多年来研究的重心。其主要内容有系统的结构问题，如能控性、能观测性、最小性等；以及关于反馈控制问题，如极点配置、解耦、鲁棒控制等问题。系统辨识简而言之，所谓系统辨识就是利用系统(设备)在试验或运行中测得的数据构造出系统的数学模型，并估计其参数的理论和方法。自适应控制自适应控制所研究的对象是具有不确定性的系统。自适应控制是一个比较复杂的问题，也是控制理论用于实际的重要问题，是目前非常活跃的研究课题，并且正朝着更高级更复杂的自学习及智能控制系统等方向发展。
经典控制理论的发展
概括地说，古典控制理论主要包括一个核心概念：传递函数。两个基本方法：频率响应及根轨迹法。原则上它们只适合用来对单输入 - 单输出控制系统进行分析、综合与设计。 17 世纪瓦特 (watt)飞锤控制器的应用，可以看成是自动控制学科发展的起点。到了19世纪后半叶，虽然自动控制技术已取得了许多重大的进展，例如到1870年，已经在闭环系统中应用完善的PID 控制，与此同时，反馈原理也开始用于笨重机械 ——伺服机械的控制，但是在控制理论方面却进展迟缓。直到上世纪20年代，常微分方程及稳定性代数检验方法仍然是控制工程师的唯一分析工具。控制理论进一步发展的关键性转机来自另一个重要的技术领域 ——通讯工程。1932年奈奎斯特(Nyquist)的《再生理论》一文，开辟了频域法的新途径。经过大约10年的时间，控制理论的微分方程法几乎完全被频域法所取代。

自控概念

自动控制：在无人直接参与的情况下，通过控制装置使被控对象或过程自动地按照预定要求进行。

反馈：通过测量变送装置将系统的输出量反送到输入端，并与输入信号相比较产生偏差信号的过程，称为反馈。

若反馈的信号与输入信号相减，使产生的偏差越来越小，则称为负反馈；反之，则称为正反馈。

负反馈控制原理：检测偏差用以消除偏差。

将系统的输出量反馈到输入端，与给定输入信号相比较得到偏差信号，利用所得的偏差信号产生相应的控制作用，使偏差减少或消除，这就是反馈控制原理。

系统响应：动态（暂态）：在控制系统中，当扰动或给定量发生变化时，被控量随时间变化的不平衡状态称为动态。

被控量随时间变化的过程称为动态过程（暂态过程、过渡过程、瞬态响应过程、控制过程）。

静态（稳态）：在控制系统中，被控量不随时间变化的平衡状态称为静态。

基本要求：稳定性：控制系统受到扰动后重新恢复平衡工作状态的能力。

稳定性是系统能否正常工作的首要条件，只有稳定的系统才能完成控制任务。

动态性能：要求系统瞬态响应过程具有一定的快速性和变化的平稳性，快速性是指动态过程进行的时间长短，反映系统快速复现信号的能力。

平稳性反映动态过程的振荡程度，过大的波动可能会使系统运动部件受损。

准确性：系统动态过程过渡到稳态后，最终保持的精度。

用来反映系统稳态输出跟踪期望输出的准确程度。

传递函数：线性定常系统的传递函数，定义为在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。

非线性微分方程的线性化：在工程上，将非线性微分方程在一定条件下转化为线性微分方程这一过程，称为非线性微分方程的线性化。

小偏差法：将非线性特性在(平衡)工作点附近(微小邻域)展开成泰勒级数，去掉高阶项而取其线性部分。

比例环节特点：输入输出量成比例，无失真和时间延迟。

积分环节特点：输出量与输入量的积分成正比例。

当输入消失，输出具有记忆功能。

惯性环节特点：含一个储能元件，对突变的输入其输出不能立即复现，输出无振荡。

自动控制原理理解

自动控制原理理解自动控制原理是现代科技领域中一个十分重要且广泛应用的概念，它涉及到机械、电子、计算机等多个学科的知识，是实现自动化生产和智能化系统的基础。

通过对自动控制原理的深入理解，我们可以更好地设计和应用自动控制系统，提高生产效率，降低成本，提升产品质量，实现人们对于智能化生活的需求。

自动控制原理的核心在于建立数学模型描述被控对象及其控制系统之间的关系，通过对系统输入和输出信号的监测和比较，实现对被控对象的控制。

自动控制系统主要由传感器、执行器、控制器和执行对象四个部分组成。

传感器负责将被控对象的状态转换成电信号，控制器根据输入信号和预设参数计算出控制信号，执行器将控制信号转换成相应的动作对被控对象进行调节。

这一过程通过反馈机制不断调整控制信号，使得被控对象的输出状态逐渐接近预期值，实现系统稳定运行。

在自动控制原理中，最常见的控制方式包括比例控制、积分控制和微分控制，通过这三种方式的组合可以实现更为精确的控制效果。

比例控制主要根据被控对象的偏差大小来调整控制信号的幅值，积分控制则是根据偏差的积分值来调整控制信号，微分控制则是根据偏差变化的速率来调整控制信号，三者的合理组合可以实现对被控对象更为精准的控制。

除了传统的比例、积分、微分控制外，现代自动控制系统还广泛应用了模糊控制、神经网络控制和遗传算法等先进技术。

模糊控制通过模糊逻辑推理实现对非线性系统的控制，神经网络控制则利用人工神经网络模拟人脑神经元的工作方式，遗传算法则通过模拟自然界的进化过程寻找最优解。

这些新技术的引入使得自动控制系统在复杂、非线性系统中的应用更加普遍。

在工业生产中，自动控制系统被广泛应用于机械加工、化工生产、电力系统等领域，通过自动控制原理实现对生产过程的监测和调节，提高生产效率，降低能源消耗，减少人为错误，提升产品质量。

在日常生活中，自动控制系统也随处可见，例如智能家居系统、自动驾驶汽车等，都是基于自动控制原理实现的。

自动控制原理一般概念讲解

自动控制原理一般概念讲解自动控制原理的核心思想是通过传感器对被控对象的状态进行实时监测，并将监测到的信息通过信号处理与分析，然后通过执行器对被控对象的控制量进行调节，从而使被控对象达到期望的状态。

自动控制原理的基本流程包括：传感器采集信息、信号处理与分析、控制决策、执行器动作和控制效果检测。

传感器是自动控制系统的重要组成部分，它能将被控对象的状态转换为电信号，并输出到信号处理器进行处理。

常见的传感器有温度传感器、压力传感器、光传感器等。

信号处理器将传感器采集到的实时数据进行滤波、放大、满量程转换等处理，然后将处理后的信号传递到控制器。

控制器根据信号处理器输出的信息，通过运算、判断等方式进行决策，确定执行器的动作。

执行器是自动控制系统中将控制信号转换为物理行动的部件，常见的执行器有电动机、液压执行器等。

执行器根据控制器的指令，改变被控对象的状态。

控制效果检测是自动控制系统中的一个重要环节，通过对控制结果进行检测和对比，可以判断自动控制系统是否达到预期的控制效果，如果未达到预期效果，需要对控制算法进行调整和优化。

自动控制原理包括了许多重要的理论和方法。

其中，反馈控制是最基本的一种控制方法。

反馈控制是指通过将被控对象的输出信号与期望信号进行比较，然后利用差值进行控制调节的一种控制策略。

反馈控制一般包括三个环节：采集被控对象的输出信号、与期望信号进行比较和计算控制误差、根据控制误差进行调节。

在自动控制原理中，PID控制是最常用的控制方法之一、PID控制是一种经典的线性控制方法，它通过调节控制器中的比例、积分和微分三个参数，对控制误差进行调节。

其中，比例项使控制器对控制误差进行直接比例调节，积分项用来补偿系统的稳态误差，微分项则用来抑制系统的动态响应振荡。

除了PID控制外，还有一些更为复杂的控制方法，如模糊控制、神经网络控制、自适应控制等。

模糊控制是一种直观的控制方法，它基于人类的经验和直觉，通过模糊化输入和输出，建立模糊规则来进行控制决策。

自动控制原理第一部分自动控制的一般概念汇总

减速器
电动机
SM
if
当电位器电刷位于中点位置时，电动机不动，控制阀门有一定的开度，使水箱中流入水量与流出水量相等，从而液面保持在希望高度h0上。一旦流入水量或流出水量发生变化，水箱液面高度便相应变化。如当液面升高时，浮子位置亦相应升高，通过杠杆作用使电位器电刷从中点位置下移，从而给电动机提供一定的控制电压，驱动电动机通过减速器减小阀门开度，使进入水箱的流量减少。此时，水箱液面下降，浮子位置相应下降，直到电位器电刷回到中点位置，系统重新处于平衡状态，液面恢复给定高度。反之，若水箱液位下降，则系统会自动增大阀门开度，加大流入水量，使液位升到给定高度h0 。
3 反馈控制原理(feedback control theory)
自动控制系统：为了实现各种复杂的控制任务，首先要将被控对象和控制装置按照一定的方式连接起来，组成一个有机整体，这就是自动控制系统。
反馈控制原理：在自动控制系统中，控制装置(控制器)对被控对象施加的控制作用，是取自被控量的反馈信息，用来不断修正被控量与输入量之间的偏差，从而实现对被控对象进行控制的任务，这就是反馈控制的原理。
20世纪60年代，数字计算机技术的迅速发展为复杂系统的基于时域分析的现代控制理论提供了可能。
从1960年至今，确定性系统、随机系统的最佳控制，及复杂系统的自适应和智能控制技术，都得到充分的研究。
在现代控制理论发展中，特别应该提到三位学者的重大贡献：
➢1956年，前苏联科学家Pontryagin 提出的极大值原理；
1884年，E. J. Routh提出了有关线性系统稳定性的判据。
1932年，Nyquist研制出电子管振荡器，同时提出了著名的 Nyquist稳定性判据；此后Bode总结出了负反馈放大器。

001自动控制

开环控制与闭环控制是控制系统的两种最基本的形式，如下图所示。
（a）开环控制系统
（b）闭环控制系统
开环控制系统与闭环控制系统
开环控制是最简单的一种控制方式，是指在控制器与受控对象之间只有正向控制作用而没有反馈控制作用，即系统的输出量对控制量没有影响。相应的控制系统称为开环控制系统。开环控制系统结构简单，维护容易，成本低，不存在稳定性问题，因此广泛应用于许多控制设备中。但也存在一些缺点，例如控制精度取决于组成系统的元件的精度，因此对元器件的要求比较高；由于输出量不能反馈回来影响控制量，所以输出量受扰动信号的影响比较大，系统抗干扰能力差等。根据上述特点，开环控制方式仅适用于输入量已知、控制精度要求不高、扰动作用不大的情况。闭环控制是指在控制器与受控对象之间，不仅存在着正向作用，而且存在着反馈作用，即系统的输出量对控制量有直接影响。相应的控制系统称为闭环控制系统。将检测出来的输出量送到系统的输入端，并和系统的输入量作比较的过程称为反馈。
（a）单输入单输出系统
（b）多输入多输出系统
单输入单输出系统与多输入多输出系统
单输入单输出系统只有一个输入量和一个输出量。由于这种分类方法是从端口关系上来分类的，故不考虑端口内部的通路与结构。单输入单输出系统是经典控制理论的主要研究对象。多输入多输出系统有多个输入量和多个输出量，其主要特点是输出与输入之间呈现多路耦合。与单输入单输出系统相比，多输入多输出系统的结构要复杂得多，本书不做过多介绍。
根据信号的传递方式的不同，可将自动控制系统分为连续系统和离散系统。若系统的输入信号与输出信号均是由连续时间函数 r (t ) 与 c (t ) 来表示，则称为连续系统。若系统的输入信号与输出信号均是由离散时间量r (kT ) 与 c(kT )来表示，则称为离散系统。两类时间信号如下图所示。

自控原理的基本概念

快速性
快速性定义
系统受到扰动后，能够迅速恢复到原来平衡状态的能力。
快速性指标
快速性与稳定性的关系
快速性和稳定性是相互矛盾的，提高快速性可能会降低稳定性，因此需要在设计时进行权衡。
通常以系统的上升时间、调节时间和峰值时间等来衡量系统的快速性。
准确性
准确性定义
系统输出与期望输出之间的误差大小。
频域分析法
频率特性
描述系统对不同频率正弦输入信号的响应特性，反映系统的频率选择性。
幅相频率特性曲线
以频率为横坐标，绘制系统幅值和相位随频率变化的曲线。
稳定性判据
利用频域稳定判据，如奈奎斯特稳定判据，判断系统的稳定性。
根轨迹法
根轨迹方程
01
描述系统闭环极点随某个参数变化的轨迹方程。
根轨迹绘制
02
通过求解根轨迹方程，绘制系统闭环极点在复平面上的移动轨
迹。
系统性能分析
03
通过观察根轨迹的形状和位置，分析系统的稳定性、快速性和
准确性。
05 自动控制系统的设计与校正
系统设计的基本步骤
选择控制策略
建立被控对象的数学模型
通过机理建模或实验建模方法，建立被控对象的数学模型，为后续设计提供基础。
网络化
物联网技术的发展将促进自动控制系统向网络化方向发展，实现远程监控和控制。
自动控制系统的发展趋势与挑战
• 集成化：自动控制系统将与其他技术集成，如云计算、大数据等，实现更高效的数据处理和分析。
自动控制系统的发展趋势与挑战
安全性问题
随着自动控制系统的广泛应用，安全性问题日益突出，如何确保系统的安全性和稳定性是一个重要挑战。

自动控制原理概念最全整理

1.在零初始前提下,线性定常体系输出量的拉普拉斯变换与输入量的拉普拉斯变换值比,界说为线性定常体系的传递函数.传递函数表达了体系内涵特点,只与体系的构造.参数有关,而与输入量或输入函数的情势无关.2.一个一般掌握体系由若干个典范环节构成,经常应用的典范环节有比例环节.惯性环节.积分环节.微分环节.振荡环节和延迟环节等.3.构成方框图的根本符号有四种,即旌旗灯号线.比较点.方框和引出点.4.环节串联后总的传递函数等于各个环节传递函数的乘积.环节并联后总的传递函数是所有并联环节传递函数的代数和.5.在应用梅森增益公式时,留意增益公式只能用在输入节点和输出节点之间.6.上升时光tr.峰值时光tp和调剂时光ts反响体系的快速性;而最大超调量Mp和振荡次数则反响体系的安稳性.7.稳固性是掌握体系的重要机能,使体系正常工作的重要前提.掌握理论用于判别一个线性定常体系是否稳固供给了多种稳固判据有：代数判据（Routh与Hurwitz判据）和Nyquist稳固判据.8.体系稳固的充分须要前提是体系特点根的实部均小于零,或体系的特点根均在跟平面的左半平面.9.稳态误差与体系输入旌旗灯号r(t)的情势有关,与体系的构造及参数有关.10.体系只有在稳固的前提下盘算稳态误差才有意义,所以应先判别体系的稳固性.11. Kp的大小反应了体系在阶跃输入下清除误差的才能,Kp越大,稳态误差越小;Kv的大小反应了体系跟踪斜坡输入旌旗灯号的才能,Kv越大,体系稳态误差越小;Ka的大小反应了体系跟踪加快度输入旌旗灯号的才能,Ka越大,体系跟踪精度越高12.扰动旌旗灯号感化下产生的稳态误差essn除了与扰动旌旗灯号的情势有关外,还与扰动感化点之前（扰动点与误差点之间）的传递函数的构造及参数有关,但与扰动感化点之后的传递函数无关.13.超调量仅与阻尼比ξ有关,ξ越大,Mp则越小,响应的安稳性越好.反之,阻尼比ξ越小,振荡越强,安稳性越差.当ξ=0,体系为具有频率为Wn的等幅震动.14.过阻尼ξ状况下,体系响应迟缓,过度进程时光长,体系快速性差;ξ过小,响应的肇端速度较快,但因震动强烈,衰减迟缓,所以调剂时光 ts亦长,快速性差.15.当ξ=0.707时,体系的超调量Mp<5%,,调剂时光ts也最短,即安稳性和快速性均最佳,故称ξ=0.707位最佳阻尼比.16.当阻尼比ξ为常数时,Wn越大,调节时光ts就越短,快速性越好.体系的超调量Mp和振荡次数N仅仅有阻尼比ξ决议,他们反应了体系的安稳性.17.体系引入速度反馈掌握后,其无阻尼天然振荡频率Wn不变,而阻尼比ξ加大,体系阶跃响应的超调量减小.18.体系中增长一个闭环左实顶点,体系的过度进程将变慢,超调量将减小,体系的反响变得较为滞呆.19.根轨迹的纪律是相角前提和幅值前提.20.K的变动只影响幅值前提不影响相角前提,也就是说,跟轨迹上的所有点知足统一个相角前提,K变动相角前提是不变的.21.跟轨迹图揭示了稳固性.阻尼系数.振型等动态机能与体系参数的关系,用跟轨迹图设计掌握体系的症结是设置装备摆设适合的闭环主导顶点.22.体系的开环对数幅频特点L(w)等于各个串联环节对数幅频特点之和,体系的开环相频特点Ф（w）等于各个环节相频特点之和.23.在s右半平面上既无顶点有无零点的传递函数,称为最小相位传递函数.具有最小相位传递函数的体系,称为最小相位体系24.最小相位体系的L（w）曲线的斜率增大或减小时,对应相频特点的相角也增大或减小,二者变更趋向是一致的.对最小相位体系,幅频特点和相频特点之间消失着独一的对应关系.25.对于最小相位体系,当|G(jw)H(jw)|<1或20lg|G(jw)H(jw)|<0时,闭环体系稳固.当γ〉0时闭环体系稳固.26.时域机能指标,包含稳态机能指标和动态机能指标;频域机能指标,包含开环频域指标和闭环频域指标.27.校订方法可以分为串联校订.反馈（并联）校订.前置校订和扰动抵偿等.串联校订和并联校订是最罕有的两种校订方法. 28.根据校订装配的特点,校订装配可分为超前校订装配.滞后校订装配和滞后-超前校订装配.29.校订装配中最经常应用的是PID掌握纪律.PID掌握是比例积分微分掌握的简称,可描写为Gc(s)=Kp+KI/s+KDs30.PD掌握器是一高通滤波器,属超前校订装配;PI掌握器是一低通滤波器,属滞后校订装配;而PID掌握器是由其参数决议的带通滤波器.31.非线性体系剖析的基本常识,重要包含相平面法和描写函数法.32.只有在Ws≥2Wmax的前提下,采样后的离散旌旗灯号才有可能无掉真的恢回复复兴来的持续旌旗灯号.这里2Wmax为持续旌旗灯号的有限频率.这就是喷鼻农采样定理.因为它给出了无掉真的恢回复复兴有持续旌旗灯号的前提,所以成为设计采样体系的一条重要根据.33.在z域中采样体系稳固的充要前提是：当且仅当采样特点方程的全体特点跟均散布在z平面上的单位园内,后者所有特点跟的模均小于1,响应的线性定常体系是稳固的.1.掌握体系的根本掌握方法有哪些？2.什么是开环掌握体系？3.什么是主动掌握？4.掌握体系的根本义务是什么？5.什么是反馈掌握道理？6.什么是线性定常掌握体系？7.什么是线性时变掌握体系？8.什么是离散掌握体系？9.什么是闭环掌握体系？10.将构成体系的元件按本能机能分类,反馈掌握体系由哪些根本元件构成？11.构成掌握体系的元件按本能机能分类有哪几种？12.典范掌握环节有哪几个？13.典范掌握旌旗灯号有哪几种？14.掌握体系的动态机能指标平日是指？15.对掌握体系的根本请求是哪几项？16.在典范旌旗灯号感化下,掌握体系的时光响应由哪两部分构成?17.什么是掌握体系时光响应的动态进程？18.什么是掌握体系时光响应的稳态进程？19.掌握体系的动态机能指标有哪几个？20.掌握体系的稳态机能指标是什么？21.什么是掌握体系的数学模子？22.掌握体系的数学模子有：23.什么是掌握体系的传递函数？24.树立数学模子的办法有?25.经典掌握理论中,掌握体系的数学模子有?26.体系的物理构成不合,其传递函数可能雷同吗?为什么?27.掌握体系的剖析法有哪些？28.体系旌旗灯号流图是由哪二个元素构成？29.体系构造图是由哪四个元素构成？30.体系构造图根本衔接方法有几种？31.二个构造图串联衔接,其总的传递函数等于？32.二个构造图并联衔接,其总的传递函数等于？33.对一个稳固的掌握体系,其动态进程特点曲线是什么外形？34.二阶体系的阻尼比10<<ξ,其单位阶跃响应是什么状况？35.二阶体系阻尼比ξ减小时,其阶跃响应的超调量是增大照样减小？36.二阶体系的特点根是一对负实部的共轭复根时,二阶体系的动态响应波形是什么特色？37.设体系有二个闭环顶点,其实部分离为：δ＝－2;δ＝－30,问哪一个顶点对体系动态进程的影响大？38.二阶体系开环增益K增大,则体系的阻尼比ξ减小照样增大？39.一阶体系可以跟踪单位阶跃旌旗灯号,但消失稳态误差？不消失稳态误差.40.一阶体系可以跟踪单位加快度旌旗灯号.一阶体系只能跟踪单位阶跃旌旗灯号（无稳态误差）可以跟踪单位斜坡旌旗灯号（有稳态误差）41.掌握体系闭环传递函数的零点对应体系微分方程的特点根.应是顶点42.改良二阶体系机能的掌握方法有哪些？43.什么是二阶体系？什么是Ⅱ型体系？44.恒值掌握体系45.谐振频率46.随动掌握体系47.稳态速度误差系数K V48.谐振峰值49.采取比例－微分掌握或测速反馈掌握改良二阶体系机能,其本质是转变了二阶体系的什么参数？.50.什么是掌握体系的根轨迹？51.什么是通例根轨迹？什么是参数根轨迹？52.根轨迹图是开环体系的顶点在s平面上活动轨迹照样闭环体系的顶点在s平面上活动轨迹？53.根轨迹的起点在什么地方？根轨迹的终点在什么地方？54.通例根轨迹与零度根轨迹有什么雷同点和不合点？55.试述采样定理.56.采样器的功效是？57.保持器的功效是？二.填空题：1.经典掌握理论中,掌握体系的剖析法有：...2.掌握体系的动态机能指标有哪几个？.....3.改良二阶体系的机能经常应用和二种掌握办法.4.二阶体系中阻尼系数ξ＝0,则体系的特点根是;体系的单位阶跃响应为 .5.根据描写掌握体系的变量不合,掌握体系的数学模子有：...6.对掌握体系的被控量变更全进程提出的配合根本请求归纳为：...7.采取比例－微分掌握或测速反馈掌握改良二阶体系机能,其本质是转变了二阶体系的.8.设体系有二个闭环顶点,实部分离为：δ＝－2;δ＝－30,哪一个顶点对体系动态进程的影响大？9.反馈掌握体系的根本构成元件有元件.元件.元件.元件.元件.10.经典掌握理论中,针对树立数学模子时所取的变量不合而将体系的数学模子分为：模子. 模子.模子.11.掌握体系的剖析法有：...12..和精确性是对主动掌握体系机能的根本请求.13.二阶振荡环节的尺度传递函数是.14.一阶体系1Ts 1+的单位阶跃响应为. 15.二阶体系的阻尼比ξ在______规模时,响应曲线为非周期进程.16.在单位斜坡输入旌旗灯号感化下,Ⅱ型体系的稳态误差e ss =______.17.单位斜坡函数t 的拉氏变换为______.18.在单位斜坡输入旌旗灯号感化下,I 型体系的稳态误差e ss =__________.19.当且仅当闭环掌握体系传递函数的全体顶点都具有__________时,体系是稳固的.20.线性定常体系的传递函数,是在________前提下,体系输出旌旗灯号的拉氏变换与输入旌旗灯号的拉氏变换的比.21.掌握体系的校订方法有：;;;.22.反馈掌握体系是根据给定值和__________的误差进行调节的掌握体系.23.在某体系特点方程的劳斯表中,若第一列元素有负数,那么此体系______.24.根据根轨迹绘制轨则,根轨迹的起点肇端于,根轨迹的终点终止于.25.若根轨迹位于实轴上两个相邻的开环顶点之间,则这两个顶点之间肯定消失点.26.线性定常体系在正弦旌旗灯号输入时,稳态输出与输入的相位移随频率而变更的函数关系称为_____.27.设体系的频率特点为)(jI )j (R )j (G ω+ω=ω,则)(R ω称为.28.在小提前及低频情形下,提前环节的频率特点近似于的频率特点.29.Ⅰ型体系极坐标图的奈氏曲线的起点是在相角为______的无穷远处.30.根据幅相曲线与对数幅频.相频曲线的对应关系,幅相曲线单位园上一点对应对数幅频特点的线,幅相曲线单位圆外对应对数幅频特点的规模.31.用频率校订法校订体系,在不影响体系稳固性的前提下,为了包管稳态误差请求,低频段要充分大,为包管体系的动态机能,中频段的斜率为,为减弱噪声影响,高频段增益要.32.应用滞后收集进行串联校订的基起源基本理是：应用校订收集对高频旌旗灯号幅值的特点,使已校订体系的降低,从而使体系获得足够的 .33.超前校订是将超前收集的交代频率1/aT和1/T选择在待校订体系的双方,可以使校订后体系的和知足机能指标请求.34.根据对数频率稳固判据断定体系的的稳固性,当幅频特点穿越0db 线时,对应的相角裕度γ＜0,这时体系是;当相频特点穿越－180.线时,对应的幅频特点h＜0,这时体系是.35.在频域设计中,一般地说,开环频率特点的低频段表征了闭环体系的;开环频率特点的中频段表征了闭环体系的;开环频率特点的高频段表征了闭环体系的;36.滞后校订装配最大滞后角的频率=.m37.0型体系对数幅频特点低频段渐近线的斜率为______dB/dec,高度为20lgK p.38.串联校订装配可分为超前校订.滞后校订和__________.39.积分环节的对数幅频特点曲线是一条直线,直线的斜率为__________dB ／dec.40.在离散掌握体系中有二个特别的环节,它们是和.主动掌握道理填空题温习（一）1. 对于一个主动掌握的机能请求可以归纳综合为三个方面：稳固性 . 快速性 . 精确性 .2. 反馈掌握体系的工作道理是按误差进行掌握,掌握感化使误差清除或减小,包管体系的输出量按给定输入的请求变更.3. 体系的传递函数只与体系本身有关,而与体系的输入无关.4. 主动掌握体系按掌握方法分,根本掌握方法有：开环掌握体系 . 闭环掌握体系 .混杂掌握体系三种.5. 传递函数G(S)的拉氏反变换是体系的单位阶跃响应.6. 线性持续体系的数学模子有电机转速主动掌握体系.7. ★体系开环频率特点的低频段,主如果由惯性环节和一阶微分环节来肯定.8. 稳固体系的开环幅相频率特点接近（-1,j0）点的程度表征了体系的相对稳固性,它距离（-1,j0）点越远 ,闭环体系相对稳固性就越高.9. 频域的相对稳固性经常应用相角裕度和幅值裕度暗示,工程上经常应用这里两个量来估算体系的时域机能指标.10. 某单位反馈体系的开环传递函数2()(5)G S s s =+,则其开环频率特点是2-2.0tan -)(1πωωϕ-=,开环幅频特点是424252)(A ωωω+=,开环对数频率特点曲线的转折频率为 .11. 单位负反馈体系开环传递函数为2()(5)G S s s =+,在输入旌旗灯号r(t)=sint 感化下,,体系的稳态输出c ss (t)=, 体系的稳态误差e ss (t)=.12. 开环体系的频率特点与闭环体系的时光响应有关.开环体系的低频段表征闭环体系的稳固性 ;开环体系的中频段表征闭环体系的动态机能;开环体系的高频段表征闭环体系的抗干扰才能 .主动掌握道理填空题温习（二）1.反馈掌握又称误差掌握,其掌握感化是经由过程输入量与反馈量的差值进行的.2.复合掌握有两种根本情势：即按参考输入的前馈复合掌握和按扰动的前馈复合掌握.3.两个传递函数分离为G 1(s)与G 2(s)的环节,以并联方法衔接,其等效传递函数为()G s ,则G(s)为G 1(s)+G 2(s)（用G 1(s)与G 2(s)暗示）.5.若某体系的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+,则该体系的传递函数G(s)为1050.20.5s s s s+++. 6.根轨迹肇端于开环顶点,终止于开环零点或无穷远.7.设某最小相位体系的相频特点为101()()90()tg tg T ϕωτωω--=--,则该体系的开环传递函数为1)s(Ts s)1(++τP K 8.PI 掌握器的输入－输出关系的时域表达式是 0()()()tpp i K m t K e t e t dt T =+⎰, 其响应的传递函数为）（sT s i 11K )(G p c +=,因为积分环节的引入,可以改良体系的稳固机能.主动掌握道理填空题温习（三） 1.在水箱水温掌握体系中,受控对象为水箱,被控量为水温.2.主动掌握体系有两种根本掌握方法,当掌握装配与受控对象之间只有顺向感化而无反向接洽时,称为开环掌握体系;当掌握装配与受控对象之间不单有顺向感化并且还有反向接洽时,称为闭环掌握体系;含有测速发电机的电念头速度掌握体系,属于闭环掌握体系.3.稳固是对掌握体系最根本的请求,若一个掌握体系的响应曲线为衰减振荡,则该体系稳固.断定一个闭环线性掌握体系是否稳固,在时域剖析中采取劳斯判据;在频域剖析中采取奈奎斯特判据.4.传递函数是指在0初始前提下.线性定常掌握体系的输入拉氏变换与输出拉氏变换之比.5.设体系的开环传递函数为2(1)(1)K s s Ts τ++,则其开环幅频特点为相频特点为 arctan 180arctan T τωω-- .6.频域机能指标与时域机能指标有着对应关系,开环频域机能指标中的幅值穿越频率c ω对应时域机能指标调剂时光s t ,它们反应了体系动态进程的快速性.主动掌握道理填空题温习（四）1.对主动掌握体系的根本请求可以归纳综合为三个方面,即：稳固性.快速性和精确性.2.掌握体系的输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始前提下的比值称为传递函数.一阶体系传函尺度情势是1()1G s Ts =+,二阶体系传函尺度情势是222()2n n n G s s s ωζωω=++. 3.在经典掌握理论中,可采取劳斯判据.根轨迹法或奈奎斯特判据等办法断定线性掌握体系稳固性.4.掌握体系的数学模子,取决于体系构造和参数, 与外感化及初始前提无关.5.线性体系的对数幅频特点,纵坐标取值为20lgA （ω）,横坐标为lg （ω）.6.奈奎斯特稳固判据中,Z = P - R ,个中P 是指右半S 平面的开环顶点个数,Z 是指右半S 平面的闭环顶点个数,R 指奈氏曲线逆时针偏向包抄 (-1, j0 )整圈数 .7.在二阶体系的单位阶跃响应图中,s t 界说为调剂时光.%σ是超调.8.PI 掌握纪律的时域表达式是0()()()t p p i K m t K e t e t dt T =+⎰.P I D 掌握纪律的传递函数表达式是）（s T s i 11K )(G p c +=. 9.设体系的开环传递函数为12(1)(1)K s T s T s ++,则其开环幅频特点为()A ω=,相频特点为01112()90()()tg T tg T ϕωωω--=---.主动掌握道理填空题温习（五）1.对于主动掌握体系的机能请求可以归纳综合为三个方面,即：稳固性.精确性和快速性,个中最根本的请求是稳固性.2.若某单位负反馈掌握体系的前向传递函数为()G s ,则该体系的开环传递函数为G （s ）.3.能表达掌握体系各变量之间关系的数学表达式或暗示办法,叫体系的数学模子,在古典掌握理论中体系数学模子有微分方程.传递函数等.4.断定一个闭环线性掌握体系是否稳固,可采取劳斯判据.根轨迹.奈奎斯特判据等办法.5.设体系的开环传递函数为12(1)(1)K s T s T s ++,则其开环幅频特点相频特点为01112()90()()tg T tg T ϕωωω--=---.6.PID 掌握器的输入－输出关系的时域表达式是0()()()()t pp p i K de t m t K e t e t dt K T dtτ=++⎰, 其响应的传递函数为1()(1)C p i G s K s T s τ=++. 7.最小相位体系是指S 右半平面不消失体系的开环顶点及开环零点.主动掌握道理填空题温习（六）1. 某典范环节的传递函数是21)(+=s s G ,则体系的时光常数是.2. 延迟环节不转变体系的幅频特点,仅使相频特点产生变更.3. 若要周全地评价体系的相对稳固性,须要同时根据相位裕量和幅值裕量来做出断定.4. 一般讲体系的加快度误差指输入是阶跃旌旗灯号所引起的输出地位上的误差.5. 输入雷同时,体系型次越高,稳态误差越小.6. 体系主反馈回路中最罕有的校订情势是串联校订和反馈校订.7. .已知超前校订装配的传递函数为132.012)(++=s s s G c ,其最大超前角所对应的频率=m ω.8. 若体系的传递函数在右半S 平面上没有开环零点和开环顶点,则该体系称作最小相位体系.9.对掌握体系机能的根本请求有三个方面：稳固性.快速性. 精确性.10.传递函数的界说：在0初始前提下,线性定常体系输出量的拉氏变换与体系输入量的拉氏变换变换之比.11.掌握体系稳固的充分须要前提是：体系的全体闭环顶点都在复平面的左半平面上.12.增长体系开环传递函数中的积分环节的个数,即进步体系的型别,可改良其稳态精度.13.频率特点法主如果经由过程体系的开环频率特点来剖析闭环体系机能的,可防止复杂的求解运算,盘算量较小.主动掌握道理填空题温习（七）1.2. ω从0变更到+∞时,延迟环节频率特点极坐标图为圆.3. 若体系的开环传递函数为2)(5 10+s s ,则它的开环增益为5.4. 在旌旗灯号流图中,只有方框图单元不必节点暗示.5.二阶体系的传递函数()12412++=s s s G ,其阻尼比ζ是. 6.若二阶体系的调剂时光长,则解释体系处于过阻尼状况. 7.比例环节的频率特点相位移()=ωϕ0. 8. 已知体系为最小相位体系,则一阶惯性环节的幅频变更规模为0~1.9. 为了包管体系稳固,则闭环顶点都必须在复平面的左半平面上.主动掌握道理填空题温习（八）1.一阶惯性体系21)(+=s s G 的转角频率指=ω22.设单位负反馈掌握体系的开环传递函数)()(a s s Ks G +=,个中K >0,a >0,则闭环掌握体系的稳固性与C 有关.A.K 值的大小有关B.a 值的大小有关C.a 和K 值的大小无关D.a 和K 值的大小有关3.已知二阶体系单位阶跃响应曲线呈现出等幅振荡,则其阻尼比可能为04.体系特点方程式的所有根均在根平面的左半部分是体系稳固的充要前提5.体系稳态误差与体系的构造和参数有（有/无）关6.当输入为单位加快度且体系为单位反馈时,对于I 型体系其稳态误差为∞.7.若已知某串联校订装配的传递函数为s s G c 2)(=,则它是一种微分调节器8.在体系校订时,为降低其稳态误差优先选用超前校订.9.根轨迹上的点应知足的幅角前提为()()=∠s H s G ）（1k 2180o +±k=0,1,2.....10.主导顶点的特色是距离虚轴很近.主动掌握道理填空题温习（九）1．在掌握体系中,若经由过程某种装配将反应输出量的旌旗灯号引回往来来往影响掌握旌旗灯号,这种感化称为反馈.2．一般情形,降低体系开环增益,体系的快速性和稳态精度将__进步______.3．.串联环节的对数频率特点为各串联环节对数频率特点的_乘积_.4．频率特点由_幅频特点__和___相频特点__构成.。

交通运输自动控制原理

交通运输自动控制原理交通运输自动控制原理是指利用先进的技术手段和设备对交通运输系统进行自动化管理和控制的一种方法。

它通过实时监测、数据分析和智能决策，以提高交通运输系统的效率、安全性和环保性。

交通运输自动控制原理的核心是通过感知、判断和决策来实现对交通运输系统的控制。

首先，通过各种传感器，如摄像头、雷达、车载通信设备等，对道路上的交通流量、车辆位置和速度等信息进行实时感知。

然后，将这些感知到的数据传输到控制中心，利用计算机和数据处理算法对数据进行分析和处理。

最后，根据分析的结果，控制中心通过指挥信号、交通灯控制、交通诱导等方式，对交通运输系统进行自动化控制和调度，以实现交通流的优化和运输效率的提高。

交通运输自动控制原理的核心技术包括数据通信技术、数据处理技术、智能决策技术和控制策略技术等。

数据通信技术主要用于实现交通信息的传输和通信，包括车辆通信、车辆与道路设施通信、车辆与控制中心通信等。

数据处理技术主要用于对交通数据进行处理和分析，包括数据采集、数据挖掘、数据模型建立等。

智能决策技术主要用于对交通数据进行分析和判断，根据分析的结果做出相应的决策，包括交通信号优化、交通诱导等。

控制策略技术主要用于制定交通运输系统的控制策略，包括交通信号控制策略、车辆调度策略等。

交通运输自动控制原理的应用领域广泛，包括城市交通、公路交通、铁路交通、航空交通等。

在城市交通中，交通运输自动控制可以帮助减少交通拥堵、提高交通效率，优化交通资源的利用。

在公路交通中，交通运输自动控制可以实现车辆的自动驾驶、自动停车等功能，提高交通安全性和交通运输效率。

在铁路交通中，交通运输自动控制可以实现列车的自动驾驶、列车的运行控制等，提高铁路交通的运输能力和安全性。

在航空交通中，交通运输自动控制可以实现飞机的自动驾驶、航班的自动调度等，提高航空交通的效率和安全性。

总之，交通运输自动控制原理是一种利用先进技术和设备对交通运输系统进行自动化管理和控制的方法。

自动控制原理概念及定义教学总结

自动控制原理概念及定义自控概念及定义1.开环控制的定义：若系统的被控制量对系统的控制作用没有影响，则此系统叫开环控制系统2.闭环控制的定义：凡是系统的被控制信号对控制作用有直接影响的系统都叫闭环控制系统3.恒值控制系统的定义：如果反馈控制系统的参考输入信号为常量则称这类反馈控制系统为恒值控制系统4.程序控制系统的定义：系统的参考输入信号按照一定的时间函数变化则称这类反馈控制系统为程序控制系统5.随动控制系统的定义：闭环控制系统中，如果参考输入信号为一任意时间函数，其变化规律无法预先予以确定，则承受这类输入信号的闭环控制系统叫做随动控制系统6.被控对象的定义：控制系统中被控制的设备或过程7.被控参数或输出量的定义：指被控对象中按一定规律变化的物理量，与输入信号间满足一定的函数关系8.扰动量的定义：所有妨碍控制量对被控量进行正常控制的因素称为扰动量9.控制量的定义：直接加到被控对象、直接改变被控量的变量，称为控制量10.反馈量的定义：由系统（或元件）输出端取出并反向送回系统（或元件）输入端的信号称为反馈量11.偏差量的定义：参考输入与主反馈信号之差12.控制器的定义：控制系统中除了被控对象外各个部分的组合13.负反馈控制基本原理：在反馈控制系统中，控制装置对被控对象施加的控制作用，是取自被控量的反馈信息，用来不断修正被控量与输入量之间的偏差，从而实现对被控对象进行控制的任务，这就是负反馈控制的原理。

14.前向通道的定义：在闭环控制系统中，从系统输入量到系统被控量之间的通道称为前向通道15.反馈通道的定义：在闭环控制系统中，从被控量到输入端的反馈信号之间的通道称为反馈通道16.对控制系统的基本要求：稳定，精确，迅速17.传递函数的定义：在初始条件为零时，线性定常系统或元件输出信号的拉氏变换式与输入信号的拉氏变换式之比称为该系统或元件的传递函数18.什么叫基本环节：一个复杂的控制系统分成的一个个小部分称为环节。

自动控制原理概念最全整理要点

自动控制原理概念最全整理要点自动控制原理是一门关于自动控制的基本理论和方法的学科。

它是制造业、能源、计算机、交通等各种工业和社会领域的核心技术之一。

自动控制原理是一种对变量随时间或空间的演化规律进行建模、设计控制器来调节被控对象状态，以实现所需性能的工程技术。

自动控制原理的内容包括模型建立、控制策略设计、控制器的构成、控制系统的分析与合成等几个方面。

而我们在学习自动控制原理时，要有清晰的思路和认真的学习态度，才能更好的将这些方面整合到一起。

下面是自动控制原理概念最全整理要点：1.自动控制的概念：自动控制指对一个工业过程或某些特定设备的监测、调整和控制技术，它是一种基于数学模型建立的最佳控制策略，并通过控制器对被控对象进行控制，达到所需的性能指标。

2.自动控制的分类：（1）按控制对象分类：可以分为物理系统控制、化学过程控制、工业制造和机械装置控制、电力系统控制、智能系统控制、社会经济系统控制等。

（2）按时域分类：可以分为时不变控制和时变控制。

（3）按控制器类型分类：可以分为模拟控制和数字控制。

3.自动控制的基本原理：对被控对象的动态特性进行建模，构建闭环控制系统，在不断实时监测和计算的基础上，设计出符合控制要求的控制器。

4.自动控制的基本理论：（1）系统动态时间响应：反映系统作出应变的速度和过程的稳定性。

（2）系统稳定性分析：指某个系统在给定输入下，稳定运行的能力。

（3）系统性能指标：包括超调量、稳态误差和响应时间等指标。

5.自动控制的主要部件：（1）传感器：用于检测被控对象的状态量和控制器输出的控制量。

（2）执行元件（执行器）：负责对被控对象实施控制。

（3）控制器：用于将检测到的反馈信号与设定值进行比较后输出控制命令，实现自动化控制。

（4）信号转换器：将传感器和执行元件的信号转换为适合于控制器使用的信号形式。

6.自动控制中经常使用的方法：（1）PID控制：通过对比被控对象的实际值和设定值，对被控对象的输入量进行调整，以实现控制目标。

自动控制原理基础概念

自动控制原理基础概念嘿，朋友！咱们来聊聊自动控制原理那些基础概念。

你知道吗，自动控制就像一个神奇的魔法，让各种系统能乖乖按照我们想要的方式运行。

比如说，家里的空调能自动保持房间的温度舒适，这就是自动控制在发挥作用。

自动控制系统里有个重要的角色叫“控制器”，它就像是系统的大脑，指挥着一切。

控制器得足够聪明，能根据系统的状态变化迅速做出决策。

这就好比一个经验丰富的船长，在波涛汹涌的大海中能准确判断风向和水流，及时调整航向，保证船只安全抵达目的地。

再说说“被控对象”，这可是系统里干活的主力。

比如汽车的发动机，它得按照控制器的指令来工作。

要是被控对象不听话，那整个系统可就乱套啦！这就像一群不听指挥的士兵，能打胜仗才怪呢！还有“反馈”，这可是自动控制的法宝。

它就像一面镜子，能把系统的实际运行情况反映给控制器。

控制器根据这个反馈来调整策略，让系统越来越好。

想象一下，你在唱歌，旁边有人告诉你哪里唱得好哪里跑调了，你是不是就能越唱越好？反馈就是这么个神奇的东西！“输入量”和“输出量”也是关键。

输入量就像是给系统的任务书，告诉它要干啥。

输出量呢，就是系统完成任务的成果。

如果输入量不合理，那输出量也很难让人满意。

这就跟你给厨师一个不靠谱的菜谱，能指望他做出美味佳肴吗？自动控制原理中的稳定性也特别重要。

一个不稳定的系统就像一个脾气暴躁的小孩，一会儿哭一会儿笑，让人摸不着头脑。

稳定的系统才能可靠地工作，就像一个心态平和的大人，做事有条不紊。

在生活中，自动控制的例子随处可见。

像电梯能准确地停在指定楼层，工厂里的生产线能高效地生产产品，这不都是自动控制的功劳吗？所以啊，搞懂自动控制原理的基础概念，就像是掌握了打开神奇世界大门的钥匙。

它能让我们更好地理解周围的各种系统，说不定还能启发我们创造出更厉害的技术呢！你说是不是？。

自动控制原理基本概念共35页

自动控制原理基本概念
41、实际上，我们想要的不是针对犯罪的法律，而是针对疯狂的法律。 ——马克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就像影子跟随着身体一样。— —贝卡利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进步。— —杰弗逊 44、人类受制于法律，法律受制于情理。— —托·富勒
45、法律的制定是为了保证每一个人Байду номын сангаас自由发挥自己的才能，而不是为了束缚他的才能。—— 罗伯斯庇尔
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利

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自动控制原理一般概念讲解
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯