自动控制原理课程综述
《自动控制原理》教学大纲
《自动控制原理》教学大纲一、课程概述《自动控制原理》是自动化专业的核心课程之一，旨在让学生掌握自动控制的基本理论和方法，培养学生的自动控制思维和分析问题的能力。
通过本课程的学习，学生将能够理解自动控制系统的基本概念、建模和分析方法，掌握常见的控制器设计方法，了解自动控制的应用领域和未来发展方向。
二、教学目标1.理论知识与概念：掌握自动控制的基本概念和理论知识，包括控制系统的建模和分析、控制器的设计与调整等内容。
2.实践能力培养：掌握自动控制实验的基本原理和方法，能独立设计和实施自动控制实验，并对实验结果进行分析和评估。
3.思维能力培养：培养学生的自动控制思维和分析问题的能力，能够通过理论知识解决实际自动控制问题。
4.综合素质提高：通过自主学习、团队合作和报告撰写等方式，提高学生的综合素质和实践能力。
三、教学内容1.控制系统的基本概念和分类1.1控制系统的定义和基本概念1.2控制系统的分类和组成2.控制系统的建模和分析2.1控制系统的数学建模2.2控制系统的传递函数表示2.3控制系统的稳定性分析3.控制器的设计和调整3.1PID控制器的设计原理和方法3.2控制器调整的经典方法4.线性控制系统分析与设计4.1样差环节系统分析4.2器件与设备系统分析4.3各级系统趋势与扩展5.非线性控制系统分析与设计5.1状态空间方法5.2反馈线性化方法5.3非线性控制器设计方法6.高级控制方法与应用6.1模糊控制理论与应用6.2自适应控制理论与应用6.3鲁棒控制理论与应用四、教学方法1.理论讲授：通过课堂讲解、示意图和实例分析等方式，向学生讲解自动控制的基本理论和方法。
2.实验演示：开展自动控制相关的实验演示，让学生亲自操作和实践，加深对理论知识的理解和应用。
3.课堂讨论：组织学生进行课堂讨论，解答学生对理论知识和实践问题的疑惑，增强学生的自主学习和思维能力。
4.基于项目的学习：组织学生选择一个自动控制相关的项目，进行分析和设计，并撰写报告进行展示，培养学生的实践能力和综合素质。
自动控制原理总结归纳报告
9.预测控制(Predictive Control)
预测控制是在工业实践过程中独立发展起来的一种新型控制方法,它不仅适用于工业过程这种“慢过程”的控制,也能适用于快速跟踪的伺服系统这种“快过程”控制。目前实用的预测控制方法有动态矩阵控制(DMC),模型算法控制(MAC),广义预测控制(GPC),模型预测启发控制(MPHC)以及预测函数控制(PFC)等。这
系统分析方法是控制系统综合设计的基础这部分的内容主要包括时域分析法、根轨迹法、频域响应法是控制理论的重点。在控制系统中稳定性、快速性和准确性是对控制系统的基本要求也是衡量系统性能的重要指标控制系统不同的分析问题方法都是紧紧围绕这三个方面展开的。只要抓住这个特点就抓住了系统分析的关键有助于加深对不同方法的理解。例如以我军某军舰上的雷达定位系统为例假设给定目标信号要求设计控制器使系统在给定输入下跟踪指定目标最小且抗干扰性最好。这些生动的工程实例大大激发了我的兴趣使我感受到了控制理论的魅力深刻理解了
既打破了常规控制仪表功能的局限,又较好地解决了早期计算机系统对于信息、管理过于集中带来的危险,而且还有大规模数据采集、处理的功能以及较强的数据通信能力。
分布式控制系统既有计算机控制系统控制算法灵活,精度高的优点,又有仪表控制系统安全可靠,维护方便的优点。它的主要特点是:真正实现了分散控制;具有高度的灵活性和可扩展性;较强的数据通信能力;友好而丰富的人机联系以及极高的可靠性。
关键字：控制 方法 发展
正文:
一、自动控制理论的分析方法：（1）时域分析法；（2）频率法；（3）根轨迹法；（4）状态空间方法；（5）离散系统分析方法；（6）非线性分析方法
自动控制原理课程简介
《自动控制原理》课程简介课程编号：A1620025课程名称：自动控制原理学分/学时：4/64开课学期：第5学期课程类型：专业必修课程课程性质：必修先修课程：《高等数学A(1)》、《高等数学A(2)》、《线性代数》、《电路》、《复变函数与积分变换》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《信号与系统分析》适用专业：自动化考核方式：考试考核形式：大作业、期中测试、实验评估、期末考试等组合形式建议教材：（1）谢克明编著.自动控制原理（第3版）.电子工业出版社,2010年（2）常熟理工学院电气及自动化工程学院自编讲义.自动控制原理实验指导书，校内讲义，2015年内容简介：《自动控制原理》课程是一门研究自动控制系统的基本概念、基本原理和基本分析与设计方法的基础工程课程，本课程主要内容包括自动控制系统建模、自动控制系统分析和自动控制系统设计（校正）三个方面。
通过本课程的教学，让学生掌握分析与综合SISO自动控制系统的经典控制理论与方法，并能初步结合实际，分析和设计控制系统，以及在MATLAB与Simulink支持下对控制系统进行计算机辅助分析和设计。
为今后进一步深入学习和研究其他控制理论与控制系统设计打下坚实的基础。
自动控制原理Automatic Control Theory课程编号：A1620025学分：4学时：64学时（讲课：56学时实验：8 学时实践：0学时）学时：周开课学期：第5学期课程类型：专业必修课程课程性质：必修先修课程：《高等数学A(1)》、《高等数学A(2)》、《线性代数》、《电路》、《复变函数与积分变换》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《信号与系统分析》适用专业：自动化建议教材：（1）谢克明编著.自动控制原理（第3版）.电子工业出版社,2010年（2）常熟理工学院电气及自动化工程学院自编讲义.自动控制原理实验指导书，校内讲义，2015年主要参考书：（1）胡寿松主编.自动控制原理（第5版）.科学出版社.2007年（2）李友善主编.自动控制原理（第3版）.国防工业出版社.2005年（3）富兰克林,鲍威尔主编; 李中华，张雨浓译著.自动控制原理与设计.人民邮电出版社.2007年开课学院：电气与自动化工程学院修订日期：2018年9月一、课程说明《自动控制原理》课程是自动化专业学生学习和掌握自动控制系统的基本概念、基本原理和基本分析与设计方法的基础工程课程，它是自动化专业的一门专业必修课程，在第五学期开设。
自动控制原理课程
自动控制原理课程
自动控制原理是一门不可或缺的工程技术课程，也是工程师熟练安装、控制、调试自动设备系统的基础。
它涵盖一系列主要研究内容，如：电声学原理，系统建模与性能分析，器件与控制算法，检测与测量技术、信号转化，以及控制系统的设计等。
自动控制原理课程不仅可以深入分析有关系统性能，还能增强系统的效率，有助于提高对复杂系统的综合管理能力。
在自动控制原理课程中，学生可以掌握有关系统分析的技术，包括传输函数、非线性系统以及调节技术等。
学习者们可以运用数学的方法预测系统的动态行为，并通过系统参数更改以提高系统性能，改善系统的控制效果。
此外，学习者们还可以从检测与信号处理的角度，熟练掌握有关探测设备、增量传感器、计算机控制、数据传输与记录以及参数补偿等技术。
在实际应用中，学习者们应能用掌握的自动控制原理，以及熟悉的其他工程技术知识，解决实际工程技术上的问题，即：设计控制器、参数校对，调试设备自动控制系统，进行实验，运用数据分析和仿真等。
从宏观上看，学生们可以熟悉自动控制的生产业务，并建立从系统模型到仿真实验的学习模式，由此提高他们的系统性管理能力。
总的来说，自动控制原理课程使学生掌握从基础知识到实践能力的技术，以此有效的解决实际的工程技术问题。
自动控制原理课程小结
《自动控制原理》课程小结随着生产的发展和科技的进步，自动控制技术已经广泛应用于工农业生产、交通运输和国防等各个领域，并成为当今最受重视的技术之一。
《自动控制原理》课程正是基于当今高新技术的发展和我院电气专业学生的发展需要而开设的，是电气工程及其自动化专业的专业基础课之一，侧重于方法论的研究。
通过本课程的学习，培养学生掌握自动控制系统的基本概念和自动控制系统分析、设计(校正)的基本方法，初步掌握系统实验技能，使学生掌握自动控制的基本理论和方法，具备对自动控制系统进行分析、计算、实验和校正的能力，为专业课的学习和参加控制工程实践提供必要的理论基础。
在教学方法上，将课堂教学、实验教学、课程研讨等有机地结合起来；充分利用多媒体教学手段提高教学效率，激发学生的学习兴趣和热情。
利用板书推导一些公式或解答例题。
将教学内容分为细讲、精讲、略讲、自学、讨论五类。
通过matlab仿真，使学生自己能够学会归纳总结自控的学习方法及规律。
依据教学基本要求和本课程的教学目标及学生的基本情况，确定课程的内容：①线性系统的数学模型：微分方程，传递函数，动态结构图的等效变换与简化，信号流图，梅森公式及其应用；②线性系统的稳定性与稳定性判据，动态性能分析与指标计算，稳态误差计算，二阶系统性能改善措施，复合控制；③根轨迹与根轨迹方程的概念，绘制常规根轨迹与零度根轨迹的法则，用根轨迹分析系统性能；④奈氏曲线和伯特图，奈氏判据稳定裕度的概念与计算，三频段的概念。
课程考核采用闭卷笔试，成绩评定按（试卷成绩80%+平时成绩20%）20%+实验成绩20%。
将传统教学方式和MATLAB相结合。
MATLAB提供了功能强大的工具，具有先进的视觉化功能，充分发挥MATLAB在自动控制原理教学中的应用，达到较为满意的教学效果。
采用对比式教学，例如讲稳定性分析时，将劳斯判据和奈奎斯特判据对比。
通过这样的对比教学，找出它们之间的共性和个性，联系与区别。
《自动控制原理》是一门理论性强、应用性强的课程。
自动控制原理综述
自动控制原理综述报告一、自动控制的作用自动控制学科是近几十年来了发展起来的一门很重要的学科。
它的发展很迅速，特别是计算机的快速发展，更加快了它的发展，尤其是工业自动化技术近年来的发展。
自动化学科研究的范围也是很广泛的，对实现我国工业、农业、国防和科学技术现代化、对迅速提升我国综合国力具有重要和积极作用。
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。
自动控制是相对人工控制概念而言的。
指的是在没人参与的情况下，利用控制装置使被控对象或过程自动地按预定规律运行。
自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。
自动控制是工程科学的一个分支。
它涉及利用反馈原理的对动态系统的自动影响，以使得输出值接近我们想要的值。
从方法的角度看，它以数学的系统理论为基础。
我们今天称作自动控制的是二十世纪中叶产生的控制论的一个分支。
基础的结论是由诺伯特·维纳，鲁道夫·卡尔曼提出的。
二、自动控制领域的发展过程150多年前第一代过程控制体系是基于5－13psi的气动信号标准（气动控制系统PCS，Pneumatic Control System）。
简单的就地操作模式，控制理论初步形成，尚未有控制室的概念。
第二代过程控制体系（模拟式或ACS,Analog Control System）是基于0－10mA或4－20mA的电流模拟信号，这一明显的进步，在整整25年内牢牢地统治了整个自动控制领域。
它表征了电气自动控制时代的到来。
控制理论有了重大发展，三大控制论的确立奠定了现代控制的基础；控制室的设立，控制功能分离的模式一直沿用至今。
第三代过程控制体系（CCS，Computer Control System）.70年代开始了数字计算机的应用，产生了巨大的技术优势，人们在测量，模拟和逻辑控制领域率先使用，从而产生了第三代过程控制体系（CCS，Computer Control System）。
《自动控制原理》课程教案
《自动控制原理》课程教案前言一、重要性1、自动控制原理是自动化专业主干课程，是最重要的专业基础课，该课程涉及到电路、电机拖动、电子技术等方面的知识，为学好专业课打下良好的基础。
2、自动控制原理课不仅是高校控制类专业必修课程，而且越来越多的非控制专业也列入必修课，也各高校研究生入学考试的课程。
3、自动化的核心是控制技术，控制技术的的基础是控制理论，没有先进的控制理论就没有先进的控制技术。
二、本课主要内容自动控制系统的基本概念、控制系统的数学模型建立、介绍线性系统的时域分析、根轨迹分析、频域分析三大分析设计方法，并介绍校正的相关概念与系统校正的设计方法。
三、如何学好该课程要学好这门课程主要把握几个环节：1、知识的连续性，一环扣一环，及时消化理解；2、要掌握好电路、电机拖动及模拟电子技术方面的知识；3、加强作业练习，作好课堂笔记；4、利用好答疑时间，发现问题及时解决；5、加强实践环节，上好实验课。
四、参考书1、卢京潮编著，自动控制原理，西北工业大学出版社，2004年9月2、蒋大明等编著，自动控制原理，清华大学出版社，2003年3月3、谢克明等编著，自动控制原理，电子工业出版社，2004年4月4、杨自厚编著，自动控制原理，冶金工业出版社，2002年5月卢京潮编著：主要特点：（1）内容较丰富；（2）有系统仿真分析；（3）第一章有相关新知识。
蒋大明等编著：主要特点：（1）系统实例较多，具有一定的实用性。
（2）主要参考第二章和第五章内容。
杨自厚编著主要特点：（1）系统设计方面讲述全面、系统。
（3）主要参考第三章、第五章和第六章内容。
五、学时分配（80学时）六、本课程自学内容1、动态误差系数（2学时）提纲：广义误差系数：动态位置误差系数、动态速度误差系数、动态加速度误差系数等。
要求：能求系统的动态误差。
所需知识：传递函数、稳态误差2、高阶系统（2学时）提纲：（1）高阶系统的单位阶跃响应。
（2）高阶系统的动态性能估算。
《自动控制原理》综述报告
《自动控制原理》综述报告摘要：在现代科学技术的众多领域中，自动控制技术起着越来越重要的的作用。
所谓自动控制，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地按照预定的规律运行。
例如，数控车床按照预定程序自动地工作；化学反应炉的温度或压力自动地维持恒定；雷达和计算机组成的导弹发射和制导系统，这一切都是以应用高水平的自动控制技术为前提的。
关键字：控制 响应 稳定 正文：一、控制系统的数学模型要求： 根据系统结构图应用结构图的等效变换和简化或者应用信号流图与梅森公式求传递函数（方法不同，但同一系统两者结果必须相同）一、控制系统3种模型，即时域模型----微分方程；复域模型——传递函数；频域模型——频率特性。
其中重点为传递函数。
线性定常系统的传递函数是在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换式与输入量的拉氏变换式之比 二、结构图的等效变换和简化1．等效原则：变换前后变量关系保持等效，简化的前后要保持一致2．结构图基本连接方式只有串联、并联和反馈连接三种。
如果结构图彼此交叉，看不出3种基本连接方式，就应用移出引出点或比较点先解套，再画简。
其中：三. 应用信号流图与梅森公式求传递函数 梅森公式： ∑=∆∆=nk kk P P 11式中，P —总增益；n —前向通道总数；P k —第k 条前向通道增益；△—系统特征式，即 +-+-=∆∑∑∑f e d c b a L L L L L L 1Li —回路增益；∑La —所有回路增益之和；∑LbLc —所有两个不接触回路增益乘积之和； ∑LdLeLf —所有三个不接触回路增益乘积之和；△k —第k 条前向通道的余因子式，在△计算式中删除与第k 条前向通道接触的回路。
二、线性系统的时域分析要求：1） 会分析系统的时域响应()c t ，包括动态性能指标；2） 会用劳斯判据判定系统稳定性并求使得系统稳定的参数条件；3）会根据给出的系统结构图，求出系统稳态误差，并减小或消除之。
《自动控制原理》课程简介
自动控制原理
AUTOMATICCONTRO1PRINCIP1E
总学时：72 理论72实验（上机、实习等）：
学分：4.5
课程主要内容：自动控制原理是研究自动控制系统的共同规律的一门技术科学，所设自动控制原理课程是自动控制、自动化、电力、电子、机械、热工及各相关专业的重要专业基础课。
本课程的教学内容包括经典控制理论和现代控制理论两大部分。
以经典控制理论为主。
深入学习线性连续控制系统的时域分析法、根轨迹法，频率分析法、系统校正和设计方法；学习高效控制系统理论中的基本概念、基本分析方法和数字校正；以及非线性理论中的描述函数分析方法。
为培养学生在定性分析、定量估算和综合设计等方面的能力打下良好的基础。
先修课程：《电路》、《高等数学》、《工程数学》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《微机原理》、《控制电机》、《检测与仪表》，本课程的后续课程有：《计算机控制系统》、《现代控制理论》、《电力拖动自动系统》。
适用专业：电气工程与自动化专业或其它相关专业
教材：
李友善主编.自动控制原理（第二版）.北京：国防工业出版社，1989.6
教学参考书：
1.《现代控制工程》（第三版）绪方胜彦（日）科学出版社
2.《控制系统计算机辅助设计》薛定宇著。
清华大学出版社。
3.《自动控制原理实验指导书》徐小增编佛山科学技术学院出版社。
自动控制原理课程总结
2.若在虚轴上，表示临界稳定，也就是不断振荡
3.假如有根轨迹全部都在 S 右半平面，则Байду номын сангаас示无论选择什么参数，系统都是不稳 定的。
根轨迹法的基本任务在于：如何由已知的开环零、极点的分布及根轨迹增益，通 过图解的方法找出闭环极点。一旦闭环极点被确定，闭环传递函数的形式便不难 确定，因为闭环零点可由式直接得到。在已知闭环传递函数的情况下，闭环系统 的时间响应可利用拉氏反变换的方法求出，或利用计算机直接求解。开环系统的 根轨迹增益与开环系统的增益 K 之间仅相差一个比例常数，这个比例常数只与 开环传递函数中的零点和极点有关。根轨迹增益（或根轨迹放大系数）是系统的 开环传递函数的分子﹑分母的最高阶次项的系数为1的比例因子。利用根轨迹我 们可以求出系统的稳定性，系统的稳态性能，系统的动态性能等。绘制根轨迹的 相角条件与系统开环根轨迹增益 K 值的大小无关。即在 S 平面上，所有满足相 角条件的点的集合的构成系统的根轨迹图。即相角条件是绘制根轨迹的主要依 据。绘制根轨迹的幅值条件与系统开环根轨迹增益 K 值的大小有关。即 K 值的 变化会改变系统的闭环极点在 S 平面上的位置。在系数参数全部确定的情况下， 凡能满足相角条件和幅值条件的 S 值，就是对应给定参数的特征根，或系统的 闭环极点。由于相角条件和幅值条件只与系统的开环传递函数有关，因此，已知
系统的开环传递函数便可绘制出根轨迹图。绘制根轨迹的法则在总结里就不在列 写，主要是书上都有，此小结主要写自己的感悟。
第五章讲述了线性系统的频域分析法，由于控制中的信号可以表示为不同频 率正弦信号的合成，应用频率特性研究系统的经典方法就是所谓的频域分析法。 频域分析法是应用频率特性研究线性系统的一种图解方法。频率特性和传递函数 一样，可以用来表示线性系统或环节的动态特性。建立在频率特性基础上的分析 控制系统的频域法弥补了时域分析法中存在的不足，因而获得了广泛的应用。所 谓频率特性，是指在正弦输入信号的作用下，线性系统输出的稳态响应。接下讨 论的是频率特性的图像表示法方法主要有三种，即极坐标图、对数坐标图和对数 幅相图。频率特性 G(jw)是频率 w 的复变函数，其模|G(jw)|与相角∠G(jw)可以 在复平面上用一个矢量来表示。当频率 w 从零到正无穷变化时，变化时，矢量 端点的轨迹就表示频率特性的极坐标图。极坐标图又称幅相图或奈魁斯特 (Nyquist)图。在极坐标图上，规定矢量与实轴正方向的夹角为频率特性的相位角， 且按逆时针方向为正进行计算。接着讨论对数坐标图，通过半对数坐标分别表示 幅频特性和相频特性的图形，称为对数坐称图或波德(Bode)图。对数坐标图在频 率法中应用最为广泛。它的主要优点是：①利用对数运算可以将串联环节幅值的 乘除运算转化为加减运算；②可以扩大所表示的频率范围，而又不降低低频段的 准确度；③可以用渐近线特性绘制近似的对数频率特性，从而使频率特性的绘制 过程大大简化。绘制对数坐标图时先写出以时间常数表示、以典型环节频率特性 连乘积形式的开环频率特性；然后求出各环节的转角频率，并从小到大依次标注 在对数坐标图的横坐标上；计算20lgK 的分贝值，其中 K 是系统开环放大系数。 过 w =1、20lgK 这一点做斜率为-20vdB/dec 的直线，此即为低频段的渐近线， 其中 v 是开环传递函数中积分环节的个数；接着，绘制对数幅频特性的其它渐近 线；最后给出不同 w 值，计算对应的φi ，再进行代数相加，画出系统的开环相 频特性曲线。如果系统开环传递函数在复平面 s 的右半面既没有极点、也没有零 点，则称该传递函数为最小相位传递函数，具有最小相位传递函数的系统称为最 小相位系统。反之，则称为非最小相位系统。奈魁斯特稳定判据无需求取闭环特 征根，可根据系统的开环频率特性来判断闭环系统是否稳定，并能指出系统不稳 定特征根的个数，在实际中得到了广泛地应用。奈魁斯特稳定判据的数学基础是 复变函数理论中的映射定理，又称幅角定理。由于控制系统的闭环稳定性是系统 分析和设计时的重要问题，奈魁斯特稳定判据和对数频率稳定判据是常用的两种 频率稳定的依据。闭环系统稳定的充分必要条件是系统的特征根都具有负实部， 或均不在右半 s 平面。奈魁斯特通过映射定理把 s 平面上的这一稳定条件转换到 频率特性平面，从而形成了在频率域内判定系统稳定性的准则。应用奈氏判据判 断闭环系统的稳定性，需要画出全频段的 G(jw)H(jw)曲线，以便得到封闭的围线。 因为系统开环频率特性在 w= -∞→0与 w=0→+∞段的曲线是镜像对称的，所以 只需画出 w=0→+∞变化时的 G(jw)H(jw)曲线即可。为了说明这种方法的应用， 首先介绍极坐标图上频率特性曲线穿越的概念。P 为开环不稳定极点的个数，Z 为闭环不稳定特征根的个数。
自动控制原理及系统仿真课程设计综述
自动控制原理及系统仿真课程设计学号：1030620227姓名：李斌指导老师：胡开明学院：机械与电子工程学院2013年11月目录一、设计要求 (1)二、设计报告的要求 (1)三、题目及要求 (1)（一）自动控制仿真训练 (1)（二）控制方法训练 (19)（三）控制系统的设计 (23)四、心得体会 (27)五、参考文献 (28)自动控制原理及系统仿真课程设计 一：设计要求：1、 完成给定题目中，要求完成题目的仿真调试，给出仿真程序和图形。
2、 自觉按规定时间进入实验室，做到不迟到，不早退，因事要请假。
严格遵守实验室各项规章制度，实验期间保持实验室安静，不得大声喧哗，不得围坐在一起谈与课程设计无关的空话，若违规，则酌情扣分。
3、 课程设计是考查动手能力的基本平台，要求独立设计操作，指导老师只检查运行结果，原则上不对中途故障进行排查。
4、 加大考查力度，每个时间段均进行考勤，计入考勤分数，按照运行的要求给出操作分数。
每个人均要全程参与设计，若有1/3时间不到或没有任何运行结果，视为不合格。
二：设计报告的要求：1.理论分析与设计2.题目的仿真调试，包括源程序和仿真图形。
3.设计中的心得体会及建议。
三：题目及要求一）自动控制仿真训练1.已知两个传递函数分别为：ss x G s x G +=+=22132)(,131)(①在MATLAB中分别用传递函数、零极点、和状态空间法表示；MATLAB代码：num=[1]den=[3 1]G=tf(num,den)[E F]=zero(G)[A B C D]=tf2ss(num,den)num=[2]den=[3 1 0]G=tf(num,den)[E F]=zero(G)[A B C D]=tf2ss(num,den)仿真结果：num =2den =3 1 0Transfer function:2---------3 s^2 + sE = Empty matrix: 0-by-1F = 0.6667A =-0.3333 01.0000 0B= 1C = 0 0.6667D = 0num = 1den =3 1Transfer function:1-------3 s + 1E =Empty matrix: 0-by-1F =0.3333A = -0.3333B =1C =0.3333D =0②在MATLAB中分别求出通过反馈、串联、并联后得到的系统模型。
自动控制原理综述报告
编号：控制理论与仿真模块综述报告班级：13自动化卓越班学号：1305032032姓名：毕凯教师：李秀娟日期：2016年1月14日合肥学院电子信息与电气工程系工业机器人的国内外发展现状与趋势摘要机器人是人类20世纪的重大发明之一。
据国外专家预测，21世纪将是机器人技术革命的世纪，机器人作为全面延伸和扩展人的体力和智力的手段将实现“当代最高意义上的自动化飞机器人的应用和普及正在改变人类的生产方式、生活方式和作战方式。
在非常规和极端制造过程中，工业机器人是不可缺少的自动化装备。
机器人涉及到机械、电子、控制、计算机、人工智能、传感器、通讯与网络等多个学科和领域，是多种高新技术发展成果的综合集成。
因此它的发展与上述学科发展密切相关。
机器人在制造业的应用范围越来越广阔，其标准化、模块化、网络化和智能化的程度也越来越高，功能越来越强，并向着成套技术和装备的方向发展．机器人应用从传统制造业向非制造业转变，向以人为中心的个人化和微小型方向发展，并将服务于人类活动的各个领域。
关键字：发展现状；趋势；工业机器人一、概述工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。
自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来,机器人技术及其产品发展很快,已成为柔性制造系统(FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具。
广泛采用工业机器人,不仅可提高产品的质量与产量,而且对保障人身安全,改善劳动环境,减轻劳动强度,提高劳动生产率,节约原材料消耗以及降低生产成本,都有着十分重要的意义。
和计算机、网络技术一样,工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。
二、国内外工业机器人的现状2.1国外工业机器人的现状机器人是最典型的机电一体化数字化装备，技术附加值很高，应用范围很广，作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业，将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。
自动控制原理课程简介
目录1.课程名称：《自动控制原理》 (1)2.课程名称：《半导体器件物理》 (6)3.课程名称：《微电子封装工程》 (9)4.课程名称：《微电子制造学》 (12)5.课程名称：《材料成型加工Ⅰ》 (20)6.课程名称：《金属塑性成形原理》 (23)7.课程名称：《光电检测技术》 (27)8.课程名称：《集成电路工艺原理》 (33)9.课程名称：《集成光子器件制造理论与技术》 (37)10.课程名称：《传感器原理和技术》 (40)11.课程名称：《MEMS技术》 (48)12.课程名称：《微电子制造装备》 (53)13.课程名称：《压电学与超声驱动》 (58)14.课程名称：《光纤通信器件与技术》 (61)15.课程名称：《工程热力学》 (67)16.课程名称：《传热学》 (70)17.课程名称：《机械振动》 (73)18.课程名称：《有限单元法》 (76)19.课程名称：《金属凝固及控制》 (79)20.课程名称：《材料成型加工Ⅱ》 (83)21.课程名称：《材料成型的计算机仿真》 (86)22.课程名称：《摩擦学》 (91)23.课程名称：《工程图学》 (95)24.课程名称：《C及C++可视化程序设计》 (101)25.课程名称：《工程制图》 (105)26.课程名称：《工程制图基础》 (110)27.课程名称：《现代设计方法》 (114)28.课程名称：《机械原理》 (118)29.课程名称：《机械设计》 (123)30.课程名称：《机械设计基础Ⅱ》 (128)32.课程名称：《机械设计学》 (140)33.课程名称：《轨道车辆工程》 (143)34.课程名称：《工程机械底盘》 (146)35.课程名称：《现代工程实验方法》 (152)36.课程名称：《内燃机构造与原理》 (155)37.课程名称：《车辆液压传动系统设计》 (159)38.课程名称：《高速铁路养护设备》 (163)39.课程名称：《车辆动力学》 (167)40.课程名称：《金属结构设计及计算》 (171)41.课程名称：《车辆电传动及控制》 (175)42.课程名称：《流体力学》 (178)43.课程名称：《互换性与测量技术》 (183)44.课程名称：《机械制造工艺学》 (187)45.课程名称：《机械制造装备技术》 (190)46.课程名称：《计算机辅助制造》 (194)47.课程名称：《金属成形与模具设计》 (198)48.课程名称：《非金属成型与模具设计》 (204)49.课程名称：《机械工程材料》 (208)50.课程名称：《先进制造技术导论》 (215)51.课程名称：《机床数控原理与系统》 (220)52.课程名称：《数控加工编程与应用》 (223)53.课程名称：《计算机辅助工艺设计》 (226)54.课程名称：《金属切削原理与刀具》 (230)55.课程名称：《现代模具制造技术》 (235)56.课程名称：《模具CAD/CAM》 (239)57.课程名称：《热流道模具设计》 (242)58.课程名称：《注射成型过程计算机模拟技术》 (246)59.课程名称：《机械制造工艺学》 (250)60.课程名称：《极限配合与测量技术基础》 (253)61.课程名称：《工程机械机电液一体化》 (257)62.课程名称：《电液比例控制技术》 (260)64.课程名称：《设备管理》 (268)65.课程名称：《机电一体化系统设计》 (273)66.课程名称：《机电传动控制》 (276)67.课程名称：《机械工程控制基础》 (279)68.课程名称：《机械工程测试技术》 (283)69.课程名称：《液压传动与控制》 (286)70.课程名称：《微机原理与应用》 (289)71.课程名称：《可编程序控制器原理及应用》 (293)72.课程名称：《数控技术》 (297)73.课程名称：《单片机接口技术》 (300)74.课程名称：《计算机控制系统》 (304)75.课程名称：《工业机器人导论》 (308)76.课程名称：《机械系统动力学建模与分析》 (311)77.课程名称：《控制系统数字仿真》 (314)《自动控制原理》课程简介课程编号：08010011课程名称：自动控制原理英文名称：Principles of Automatic Control学时与学分：40/2.5先修课程：《高等数学》、《大学物理》、《电路分析》、《模拟电子技术基础》、《数字电子技术基础》等课程简介：《自动控制原理》是一门探索自动控制系统普遍规律的学科。
自动控制原理概述综述
第一节 自动控制与自动控制系统
2．闭环控制 例 转台速度闭环控制系统
闭环控制 : 系统中增加了 当速度受扰动 控制装置与受控 测速发电机作为 发生变化时，偏 反馈装置 差电压也随之变 对象之间，不但有 化，通过闭环调 顺向作用，还有反 测出电动机的 节能消除干扰。 向联系。 速度反馈给控制 系统结构图 闭环控制又称为 器。 偏差 预 期 反馈控制或按偏差 实际 与给定信号比较产生偏差电压，经过 放大器 转台 直流电动机 _ 速度 转速 控制。 功率放大后对电动机的速度进行闭环控制 . 测速机
第二节 自动控制系统的分类
自动控制系统的分类方法较多，常 见的有以下几种
一、线性系统和非线性系统
线性系统： 由线性微分方程或线性差分方程 所描述的系统。 非线性系统： 由非线性方程描述的系统。
第二节 自动控制系统的分类
二、定常系统和时变系统
定常系统: 系统数学模型微分方程的系数不是 时间变量的函数。 否则称为时变系统。 若系统微分方程的系数为常数，则 称之为线性定常系统。此类系统为本书 主要讨论对象。
第一节 自动控制与自动控制系统
例 水温自动控制系统 系统中增加了： 通过电机调 控制器 节阀门的开度 电机 从而调节蒸 工作原理： 汽流入，控制
控制器
水的温度 .实 加入给定信号 现没有人直接 检测实际温度 参入的自动水 产生控制信号 温控制.
第一节 自动控制与自动控制系统
要使自动控制系统满足工程实际的需 控制器 要 , 必须研究自动控制系统的结构参数与 系统性能之间的关系。 为了方便地分析系统性能，一般用 框图来表示系统的结构，水温自动控制系 统可用框图表示为： 实际 预期
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.
《自动控制原理》
《自动控制原理》《自动控制原理》是一门研究自动控制系统的基本原理和方法的课程。
自动控制系统是指通过感知环境信息、进行信息处理和决策，然后通过执行机构实现对系统状态的控制和调节的系统。
自动控制原理是自动控制系统的理论基础，对于理解自动控制系统的工作原理和设计控制算法具有重要意义。
自动控制原理主要研究自动控制系统的数学模型、控制系统的稳定性、控制器的设计与分析等内容。
首先，自动控制系统的数学模型是研究自动控制系统的基础。
自动控制系统可以通过数学模型来描述，常见的数学模型包括线性模型、非线性模型等。
通过建立系统的数学模型，可以对系统的特性进行分析和预测，从而设计出有效的控制策略。
控制系统的稳定性是自动控制原理中的重要概念。
稳定性是指控制系统在一定输入条件下，系统输出始终保持在可接受范围内的性质。
稳定性分析是判断系统是否能够达到预期的控制效果的关键。
在自动控制原理中，有多种方法来分析和判断系统的稳定性，比如利用根轨迹、频率响应等方法。
自动控制原理还研究控制器的设计与分析。
控制器是自动控制系统中的重要组成部分，它根据系统的输入和输出信息，通过运算和决策来控制执行机构的动作。
在自动控制原理中，有多种控制器设计方法，如比例控制、积分控制、微分控制等。
通过分析控制器的性能指标，比如稳态误差、响应时间等，可以优化控制器的设计，提高系统的控制性能。
自动控制原理的学习对于工程领域的学生和从事自动控制工作的人员来说具有重要意义。
首先，它帮助学生和工程师建立对自动控制系统的基本认识和理解。
掌握自动控制原理有助于学生和工程师更好地理解和应用自动控制技术。
其次，自动控制原理的学习培养了学生和工程师的分析和解决问题的能力。
在学习和实践中，他们需要运用自动控制原理的知识来解决实际的控制问题，培养了他们的工程实践能力。
自动控制原理是自动控制工程领域的基础课程，也是后续自动控制专业课程的基础。
在学习自动控制原理时，学生需要掌握数学和物理等基础知识，并能够运用这些知识进行系统建模和分析。
自动控制原理课程综述报告
HEFEI UNIVERSITY自动控制原理课程综述报告系 别 电子信息与电气工程系班 级 自 动 化 姓 名学 号完成 时间 2011 / 12 / 30摘要：在现代科学技术的众多领域中，自动控制技术起着越来越重要的作用。
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（即被控制量）自动地按照预定的规律运行。
关键词：正文：根据系统结构图应用结构图的等效变换和简化或者应用信号流图与梅森公式求传递函数一、控制系统3种模型，即时域模型----微分方程；复域模型——传递函数；频域模型——频率特性。
其中重点为传递函数。
在传递函数中，需要理解传递函数定义（线性定常系统的传递函数是在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换式与输入量的拉氏变换式之比）和性质。
二、结构图的等效变换和简化--- 实际上，也就是消去中间变量求取系统总传递函数的过程。
1．等效原则：变换前后变量关系保持等效，简化的前后要保持一致2．结构图基本连接方式只有串联、并联和反馈连接三种。
如果结构图彼此交叉，看不出3种基本连接方式，就应用移出引出点或比较点先解套，再画简。
其中：引出点前移在移动支路中乘以()G s 。
（注意：只须记住此，其他根据倒数关系导出即可） ； 引出点后移在移动支路中乘以1/()G s ；相加点前移在移动支路中乘以1/()G s ；相加点后移在移动支路中乘以()G s 。
三. 应用信号流图与梅森公式求传递函数梅森公式： ∑=∆∆=nk k k P P 11式中，P —总增益；n —前向通道总数；Pk —第k 条前向通道增益；△—系统特征式，即 +-+-=∆∑∑∑f e d c b a L L L L L L 1Li —回路增益；∑La —所有回路增益之和；∑LbLc —所有两个不接触回路增益乘积之和；∑LdLeLf —所有三个不接触回路增益乘积之和；△k —第k 条前向通道的余因子式，在△计算式中删除与第k 条前向通道接触的回路。
自动控制原理课程设计总结
自动控制原理课程设计总结一、引言自动控制技术是现代工业控制的核心技术之一，随着科技的发展和工业的进步，自动控制技术在各个领域得到了广泛应用。
作为自动化专业的学生，我们需要深入学习和掌握自动控制原理及其应用，因此，在本次课程设计中，我们选取了一个简单的水位控制系统进行设计和实现。
二、系统结构本次课程设计所涉及到的水位控制系统由以下五部分组成：水箱、水泵、电磁阀、传感器和控制器。
其中，水箱是存放水的容器，水泵负责将水从水箱中抽出并输送至需要使用的地方，电磁阀用于调节水流量，传感器负责检测当前的水位高度，并将检测结果反馈给控制器。
最后，控制器根据传感器反馈的数据来判断是否需要打开电磁阀以调节进出口流量。
三、系统原理1. 传感器原理在本次课程设计中所使用到的传感器为浮球式液位传感器。
当液位上升时，浮球会随之上升，并带动开关触点闭合，从而输出高电平信号；当液位下降时，浮球会随之下降，并带动开关触点断开，从而输出低电平信号。
因此，我们可以通过检测传感器的输出信号来判断当前的水位高度。
2. 控制器原理在本次课程设计中所使用到的控制器为单片机控制器。
当传感器检测到当前水位高度超过设定值时，控制器会发出打开电磁阀的指令；当传感器检测到当前水位高度低于设定值时，控制器会发出关闭电磁阀的指令。
具体实现过程是通过读取传感器反馈的数据，并与预设的水位高度进行比较来决定是否需要打开或关闭电磁阀。
3. 电磁阀原理在本次课程设计中所使用到的电磁阀为单向电磁阀。
当控制器发出打开指令时，电磁铁会受到激励并吸合活塞，从而使得液体流经单向阀门流入下游管道；当控制器发出关闭指令时，激励消失并复位弹簧将活塞推回原来位置，从而使得液体无法流经单向阀门。
四、系统设计1. 硬件设计硬件设计包括电路原理图设计和电路板布局设计。
在本次课程设计中，我们使用Altium Designer软件进行电路原理图的绘制和电路板布局的设计。
具体步骤如下：（1）根据系统结构，绘制电路原理图；（2）将绘制好的电路原理图导入到PCB编辑器中，并进行元器件布局、连线等操作；（3）完成电路板布局后，进行走线、添加焊盘等操作；（4）生成Gerber文件并进行打样和焊接。
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Hefei University 自动控制原理课程综述报告专业：自动化班级： 09级自动化1班姓名：王杰学号: 0905072038 完成时间： 2011年12月31日目录一、自动控制系统的数学模型 (3)1.1传递函数 (3)1.2结构图化简 (4)1.3信号流图 (4)1.4梅逊公式 (5)二、线性系统的时域分析 (5)2.1欠阻尼二阶系统的特征参量 (6)2.2劳斯判据： (6)2.3线性系统的稳态误差 (7)三、线性系统的根轨迹法 (7)四、线性系统的频域分析法 (9)4.1频域分析法的特点: (9)4.2典型环节及其传递函数 (9)自动控制原理课程综述报告摘要：自动控制技术已广泛应用于制造业、农业、交通、航空及航天等众多产业部门，极大地提高了社会劳动生产率，改善了人们的劳动环境，丰富和提高了人民的生活水平。
在今天的社会生活中，自动化装置无所不在，为人类文明进步做出了重要贡献；通信和金融业已接近全面自动化，哈勃太空望远镜为研究宇宙提供了前所未有的机会，04年美国研制的勇气号和机遇号火星探测器胜利地完成了火星表面的实地探测。
该课程综述主要总结自动控制的一般概念、控制系统的数学模型、线性系统的时域分析法、线性系统的根轨迹法、线性系统的频域分析法和线性系统的校正方法相关内容。
关键词：自动控制原理、稳、准、快正文：一、自动控制系统的数学模型在控制系统的分析和设计中，首先要建立系统的数学模型。
控制系统的数学模型是描述系统内部物理量（或变量）之间关系的数学表达式。
在静态条件下（即变量各阶导数为零），描述变量之间关系的代数方程叫静态数学模型；而描述变量各阶导数之间关系的微分方程叫动态数学模型。
如果已知输入量及变量的初始条件，对微分方程求解，就可以得到系统输出量的表达式，并由此可对系统进行性能分析。
因此，建立控制系统的数学模型是分析和设计控制系统的首要工作。
1.1传递函数在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比定义为线性定常系统的传递函数。
系统传递函数G(s)的特征可由其极点和零点在s复数平面上的分布来完全决定。
用D(s)代表G(s)的分母多项式，M(s)代表G(s)的分子多项式，则传递函数G(s)的极点规定为特征方程D(s)=0的根，传递函数G(s)的零点规定为方程M(s)=0的根。
极点（零点）的值可以是实数和复数，而当它们为复数时必以共轭对的形式出现,所以它们在s复数平面上的分布必定是对称于实数轴（横轴）的。
系统过渡过程的形态与其传递函数极点、零点（尤其是极点）的分布位置有密切的关系1.2结构图化简（1）各前向通路传递函数的乘积不变；（2）各反馈回路传递函数的乘积不变。
结构图的等效变换和化简：1）.环节串联：2）.环节并联：3）.反馈等效：1.3信号流图信号流图起源于梅森利用图示法来描述一个或一组线性代数方程式，它是由节点和支路组成的一种信号传递网络。
节点：用来表示变量或信号的点，用符号“○”表示。
支路：连接两节点的定向线段，用符号“→”表示。
名词术语：(1)节点表示变量或信号，其值等于所有进入该节点的信号之和(2)输入节点它是只有输出的节点，也称源点。
(3)输出节点它是只有输入的节点，也称汇点。
然而这个条件并不总是能满足的。
为了满足定义的要求可引进增益为1的线段。
(4)混和节点它是既有输入又有输出的节点。
例如，图3.56中是一个混和节点。
(5)支路定向线段称为支路，其上的箭头表明信号的流向，各支路上还标明了增益，即支路的传递函数。
(6)通路沿支路箭头方向穿过各相连支路的路径称为通路。
(7)前向通道从输入节点到输出节点的通路上通过任何节点不多于一次的通路称为前向通道。
(8)回路始端与终端重合且与任何节点相交不多于一次的通道称为回路。
(9)不接触回路没有任何公共节点的回路称为不接触回路。
1.4梅逊公式其中：称为特征式。
Pi：从输入端到输出端第k条前向通路的总传递函数。
Δi：在Δ中，将与第i条前向通路相接触的回路所在项除去后所余下的部分，称为余子式。
：所有单回路的“回路传递函数”之和ΣjiLL：两两不接触回路，其“回路传递函数”乘积之和ΣLiLjLk：所有三个互不接触回路，其“回路传递函数”乘积之和“回路传递函数”指反馈回路的前向通路和反馈通路的传递函数只积并且包含表示反馈极性的正负号。
二、线性系统的时域分析在确定系统的数学模型后，便可以用几种不同的方法去分析控制系统的动态系统的性能和稳态性能。
在经典控制理论中，常用时域分析法、根轨迹法后频域分析法来分析线性控制系统的性能。
显然，不同的方法有不同的特点和适用范围，但是比较而言，时域分析法是一种直接在时间域中对系统进行分析的方法，具有直观、准确的优点，并且可以提供系统时间响应的全部信息。
2.1欠阻尼二阶系统的特征参量对于任何线性定常连续控制系统由如下的关系：1、系统的输入信号导数的响应等于系统对该输入信号响应的导数；2、系统对输入信号积分的响应等于系统对该输入信号响应的积分，积分常数由初始条件确定。
2.2劳斯判据：设系统特征方程为：劳斯判据指出：系统稳定的充要条件是劳斯表中第一列系数都大于零，否则系统不稳定，而且第一列系数符号改变的次数就是系统特征方程中正实部根的个数。
劳斯判据特殊情况的处理⑴某行第一列元素为零而该行元素不全为零时——用一个很小的正数ε代替第一列的零元素参与计算，表格计算完成后再令0→ε。
⑵某行元素全部为零时——利用上一行元素构成辅助方程，对辅助方程求导得到新的方程，用新方程的系数代替该行的零元素继续计算。
当特征多项式包含形如（s+σ）（s-σ）或(ω+ js) (ω−js)的因子时，劳斯表会出现全零行，而此时辅助方程的根就是特征方程根的一部分。
2.3线性系统的稳态误差当系统从一个稳态过度到新的稳态，或系统受扰动作用又重新平衡后，系统可能会出现偏差，这种偏差称为稳态误差。
稳态误差记作ess （Steady-State Errors）静态误差系数在控制系统的分析中，通常采用静态误差系数作为衡量系统稳态性能的一种品质指标，静态误差系数能表征系统所具有的减小或消除稳态误差的能力。
静态误差系数越大，系统的稳态误差就越小；当静态误差系数为∞时，系统没有稳态误差。
静态误差系数包括位置误差系数Kp、速度误差系数Kv、加速度误差系数Ka。
三、线性系统的根轨迹法根轨迹是开环系统某一参数从零变化到无穷大时，闭环系统特征根在s平面上变化的轨迹。
可分成常义根轨迹和广义根轨迹。
根轨迹由180度、0度和参量根轨迹。
开环传递函数可表示为系统的闭环传递函数为系统的闭环特征方程为幅值条件：相角条件：根轨迹绘制的基本法则：法则1 根轨迹的起点和终点：根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点；如果开环零点个数少于开环极点个数，则有(n− m)条根轨迹终止于无穷远处。
法则2 根轨迹的分支数，对称性和连续性：根轨迹的分支数与开环零点数m、开环极点数n中的大者相等，根轨迹连续并且对称于实轴。
法则3 实轴上的根轨迹：从实轴上最右端的开环零、极点算起，奇数开环零极点到偶数开环零极点之间的区域必是根轨迹。
法则4 根轨迹的渐近线：当系统开环极点个数n大于开环零点个数m时，有n−m 条根轨迹分支沿着与实轴夹角为ϕa、交点为σa的一组渐近线趋向于无穷远处，且有法则5 根轨迹的分离点：两条或两条以上根轨迹分支在s平面上相遇又分离的点，称为根轨迹的分离点。
法则6 根轨迹与虚轴的交点：若根轨迹与虚轴相交，意味着闭环特征方程出现纯虚根。
方法一、故可在闭环特征方程中令ω=js，然后分别令方程的实部和虚部均为零，从中求得交点的坐标值及其相应的K∗值。
方法二、用劳斯稳定判据求根轨迹与虚轴的交点，即劳斯判据中的第二种特殊情况（某一行为零，构造辅助方程）开环零极点的分布对系统性能的影响：增加一个开环零点使系统的根轨迹向左偏移，提高了系统的稳定性，有利于改善系统的动态性能。
开环负实零点离虚轴越近，这种作用越大。
增加一个开环零点使系统的根轨迹向右偏移，降低了系统的稳定性，有损于系统的动态性能。
开环负实零点离虚轴越近，这种作用越大。
四、线性系统的频域分析法借助傅里叶级数,将非正弦周期性电压(电流)分解为一系列不同频率的正弦量之和,按照正弦交流电路计算方法对不同频率的正弦量分别求解,再根据线性电路叠加定理进行叠加即为所求的解,这是分析非正弦周期性电路的基本方法,这种方法叫频域分析法,也称为频谱分析法.4.1频域分析法的特点:①用图解法分析系统，形象直观，应用奈奎斯特稳定判据,可以根据系统的开环频率特性研究闭环系统的稳定性,而不必解出特征根;②对于二阶系统,频率特性与时域性能指标有确定的对应关系;对于高阶系统,两者也存在近似关系;③频率特性有明确的物理意义,很多元部件的这一特性都可用实验方法确定，对难以列写微分方程的系统具有重要的意义;④频率特性法不仅适用于线性定常系统的分析研究,还可以推广应用于某些非线性控制系统;⑤当系统在某些频率范围存在严重噪声时,应用频域分析法可以设计出能满意地抑制这些噪声的系统.4.2典型环节及其传递函数１.比例环节比例环节又称放大环节，其输出不失真、不延迟、成比例地复现输入信号的变化。
微分方程式为参数传递为：２.惯性环节惯性环节又称为非周期环节，其输出量延缓地反映输入量的变化规律。
微分方程式为３.积分环节积分环节的输出量是输入量在时间上的积分。
４.微分环节理想的微分环节，其输出是输入信号对时间的微分。
５.一阶微分环节一阶微分环节又称比例-微分环节。