自动控制理论复习09共16页文档
自动控制理论精选版
通过分析系统的极点和零点分布，判断系统的稳定性，以及系统在不同频率下 的响应特性。
稳定性分析
劳斯稳定判据
通过计算劳斯表格，判断系统的稳定 性，以及系统在不同频率下的响应特 性。
根轨迹法
通过绘制根轨迹图，了解系统极点的 变化规律，从而判断系统的稳定性。
性能指标分析
动态性能指标
包括上升时间、峰值时间、调节时间等，用于评估系统的动态性能。
稳态性能指标
包括稳态误差和无差度等，用于评估系统的稳态性能。
04
自动控制系统设计
设计方法
开环设计法
根据系统的期望性能指标，直接设计出系统的开 环传递函数。
最优设计法
在满足一定约束条件下，使某种性能指标达到最 优。
ABCD
闭环设计法
通过选择一个合适的闭环极点位置，设计出相应 的闭环系统，以满足期望的性能指标。
传递函数包括分子和分母多项式，分别描述系统 的输入和输出之间的关系。
通过分析传递函数，可以了解系统的稳定性、频 率响应等特性。
方框图与信号流图
方框图是一种用方框和箭头表示系统各组成部分及其相互关系的图形表示方法。 信号流图是一种用箭头表示信号流向，用节点表示系统组成部分的图形表示方法。
方框图和信号流图都是描述系统动态行为的工具，可以帮助分析和设计控制系统。
专家控制
一种基于专家知识的控制方 法，通过将专家知识和经验 应用于控制系统，提高系统 的智能化水平和决策能力。
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控制方式
开环控制
控制器将输入信号传递给被控对象，不接收被控 对象的反馈信号。
闭环控制
控制器接收被控对象的反馈信号，并将其与输入 信号进行比较，根据误差信号进行控制。
自动控制理论复习提纲(1-5章)
自动控制理论复习提纲（第1章）1.什么是自动控制？2.什么是自动控制理论？包括那三大部分？3.经典理论和现代理论的特点是什么？4.什么是自动控制系统？5.什么是反馈控制原理？6.三种基本控制方式是什么？7.按输入量的变化规律，控制系统可以分为哪几类？8.对控制系统的基本要求是什么？9.典型输入信号包括哪几种？自动控制理论复习提纲（第2章）1.什么是数学模型？2.经典理论常用数学模型包括哪几种？3.什么是控制系统的运动模态？有什么决定？4.什么是传递函数？5.传递函数的三种表达式形式分别是什么？6.动态结构图的四种基本组成单元是什么？7.结构图的基本连接方式包括哪三种？8.结构图的化简规则有哪些？9.信号流图的组成单元包括哪两种？10.什么是梅逊公式？学会应用梅逊公式求闭环传递函数。
11.典型结构的几个闭环传递函数：Фr(s), Фn(s)，Фer(s)，Фen(s)自动控制理论复习提纲（第3章）1.什么是时域分析法？2.时域性能指标的定义。
3.二阶系统的数学模型：结构图、开环传递函数、闭环传递函数、五种阻尼状态及其响应特征。
4.欠阻尼二阶系统的单位阶跃响应：特征根表达式、响应表达式、性能指标关系式。
5.二阶系统的两种性能改善措施：结构、传函、特点。
6.什么是主导极点和偶极子？7.高阶系统的降阶方法。
8.什么是控制系统的稳定性？9.控制系统稳定的充分必要条件是什么？10.劳斯判据：充分必要条件、劳斯表的构造方法、两种特殊情况的处理方法。
11.劳斯判据的四种应用：判稳、求取不稳定根的个数、确定待定参会素的稳定范围、判断系统的相对稳定程度。
12.什么是误差和稳态误差？稳态误差的定义式。
13.稳态误差的一般计算式和简化计算式。
14.减小或消除稳态误差的三种措施是什么？自动控制理论复习提纲（第4章）1.什么是根轨迹？2.三种根轨迹方程分别是什么？3.8条根轨迹法则分别是什么？4.学会绘制四阶以下（含）系统根轨迹。
复习自动控制原理知识点归纳.ppt
制的信号。
演示课件
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）。
29 演示课件
并联结构的等效变换
R(s)
G1(s)
C1(s)
C(s)
两个并联的方框可以合并 为一个方框，合并后方框 的传递函数等于两个方框 传递函数的代数和。
G2(s)
C2(s)
C(s) [G1(s) G2 (s)]R(s)
C(s) R( s )
G1 ( s )
G2 (s)
R(s)
C(s)
G1(s) G2(s)
T
y(∞)
TS
t
设定值为阶跃信号的响应曲线
演示课件
控制系统的单项品质指标小结
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。
演示课件
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
演示课件
2.1.1 线性系统微分方程的建立方法
自动控制理论复习题
自动控制理论复习题一、名词解释：1、频率响应 2、反馈 3、稳态误差4、最大超调量 5、单位阶跃响应6、相位裕量7、滞后一超前校正；8、稳态响应；9、频率特性；10、调整时间；11、峰值时间；12、截止频率；13、谐振峰值；14、谐振频率15、幅值穿越频率；16、相位穿越频率；17、幅值裕量；18、自动控制、19、状态变量、20、零阶保持器二、分别建立图示系统的微分方程，求传递函数，并说出图（c ）,(d)属于何种 较正网络。
图中)(t x i ，)(0t x 为输入、输出位移；)(t u i ，)(0t u 为输入、输出电压。
三、已知系统方框图如下，求传递函数)(,)(,)(000s X s X s X)(a )(b )t )t )(c )(t x i 1)(0t x )(d )(0s )(b X i )s X i )s四、已知系统的开环的幅相特性（Nyguist ）如图所示，图中P 为开环传递函数G(s)H(s)五、计算 1、设某二阶系统的单位阶跃响应曲线如图所示，如果该系统为单位反馈型式，试确定其开环传递函数。
2、某系统如图所示，n p t 调整时间 s t 。
（设误差带宽度取±2％ ）)(c )(a))(a )(b ))六、已知系统的开环传递函数)()(s H s G 的幅频特性曲线如图示，且)()(s H s G 为最小相位系统。
试求)()(s H s G = ？七、某系统的开环传递函数为)12()1()()(-+=s s sK s H s G ，试画出其乃奎斯特图，并说明当K取何值时系统稳定？八、已知系统闭环传递函数为))()(01221101a s a s a s a s a a s a s X s X n n n n i +++⋅⋅⋅+++=-- 试证明系统对速度输入的稳态误差为零。
十、判断正误1、各项时域指标（最大超调量，调整时间等）是在斜坡信号作用下定义的。
2、对于结构不稳定系统，可以通过改变某些系统结构参数而使其稳定。
“自动控制理论”资料文集
“自动控制理论”资料文集目录一、《自动控制理论》全套参考答案二、自动控制理论发展综述三、自动控制理论_智能控制理论四、浅谈自动控制理论的发展及其应用五、自动控制理论发展及其应用探索六、基于自动控制理论的课程思政探索《自动控制理论》全套参考答案《自动控制理论》是自动化专业的一门重要课程，主要介绍自动控制系统的基础理论和设计方法。
通过这门课程的学习，学生可以了解自动控制系统的基本原理、分析和设计方法，为后续的专业课程和实践应用打下基础。
本文将提供《自动控制理论》全套参考答案，以帮助读者更好地理解和掌握课程内容。
答：自动控制系统是指通过一定的控制装置，使被控对象按照设定的规律进行工作的一种系统。
答：自动控制系统主要由控制器、被控对象、执行器、传感器等组成。
答：开环控制系统是指系统中没有反馈环节，输入信号直接作用于输出，没有反馈调节的控制系统；闭环控制系统是指系统中存在反馈环节，输出信号通过反馈回路作用于输入，具有反馈调节的控制系统。
答：控制系统的数学模型是描述系统输入、输出及内部变量之间关系的数学表达式。
答：控制系统的常用数学模型有微分方程、传递函数、频率响应等。
答：建立控制系统的数学模型需要根据系统的实际结构和动态特性，通过分析系统的输入输出关系、内部变量之间的关系，得到描述系统行为的数学表达式。
答：控制系统的性能指标是指评价系统性能优劣的定量指标，如稳定性、快速性、准确性等。
答：分析控制系统的性能需要根据系统的数学模型，通过计算性能指标，如稳定裕度、穿越频率、调节时间等，来评价系统的性能。
同时，还需要进行仿真分析和实验验证。
答：改善控制系统的性能需要根据性能指标的分析结果，通过调整控制器参数、改变系统结构等方式来优化系统性能。
同时，还需要考虑系统的实际应用需求和约束条件。
答：PID控制器是一种常用的控制器，由比例（P）、积分（I）和微分（D）三个部分组成。
答：设计PID控制器需要根据被控对象的特性和性能指标要求，通过调整比例、积分和微分三个环节的参数来设计合适的控制器。
自动控制理论知识点总结
1.自控系统的基本要求：稳定性、快速性、准确性（P13）稳定性是由系统结构和参数决定的，与外界因素无关，这是因为控制系统一般含有储能元件或者惯性元件，其储能元件的能量不能突变。
因此系统收到扰动或者输入量时，控制过程不会立即完成，有一定的延缓，这就使被控量恢复期望值或有输入量有一个时间过程，称为过渡过程。
快速性对过渡过程的形式和快慢提出要求，一般称为动态性能。
准确性过渡过程结束后，被控量达到的稳态值（即平衡状态）应与期望值一致。
但由于系统结构，外作用形式及摩擦，间隙等非线性因素的影响，被控量的稳态值与期望值之间会有误差的存在，称为稳态误差。
+2.选作典型外作用的函数应具备的条件：1）这种函数在现场或试验室中容易得到2）控制系统在这种函数作用下的性能应代表在实际工作条件下的性能。
3）这种函数的数学表达式简单，便于理论计算。
常用典型函数：阶跃函数，幅值为1的阶跃称为单位阶跃函数斜坡函数脉冲函数，其强度通常用其面积表示，面积为1的称为单位脉冲函数或δ函数正弦函数，f(t)=Asin(ωt-φ)，A角频率，ω角频率，φ初相角3.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。
（P21）静态数学模型：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动态数学模型：描述变量各阶导数之间关系的微分方程建立数学模型的方法：分析法根据系统运动机理、物理规律列写运动方程实验法人为给系统施加某种测试信号，记录其输出响应，并用合适的数学模型去逼近，也称为系统辨识。
时域中的数学模型有：微分方程、差分方程、状态方程复域中的数学模型有：传递函数、结构图频域中的数学模型有：频率特性4.非线性微分方程的线性化：切线法或称为小偏差法（P27）小偏差法其实质是在一个很小的范围内，将非线性特性用一段直线来代替。
连续变化的非线性函数y=f（x），取平衡状态A为工作点，在A点处用泰勒级数展开，当增量很小时略去高次幂可得函数y=f（x）在A点附近的增量线性化方程y=Kx，其中K是函数f（x）在A 点的切线斜率。
自动控制原理第09讲
C 2 mK
系统的阶跃 响应：
Fi ( s )
1 s
X (s) Fi (s)G(s)
14
解题思路： （1）根据Mp表达式求出ξ； （2）根据tp表达式求出wn； （3）根据虎克定律，求出K； （4）对系统变形，使之成为标准型，求出m 和C。
15
例题3－3:
已知系统的单位阶跃响应为：
16
X o ( s) 600 600 ( s ) 2 X i ( s) ( s 60)(s 10) s 70s 600
2）对比二阶系统的标准形式：
2 n ( s ) 2 2 s 2n s n
有：
2 n 600 2 n 70
n 24.5rad / s 1.429
ss lim s
s0
1 1 1 X i ( s) lim 2 2 s0 s s G( s) H ( s) 1 G( s) H ( s) Ka
s0
其中， Ka lim s 2G(s) H (s)
称为稳态加速度误差（偏差）系数。
30
1 1 易知： ess H (0) K a
s0
ss
ss
1 1 Kv K
1 Ka
Ka lim s G(s) H (s) 0
2 s0
35
Ⅱ型系统
G( s) H ( s) K (1s 1)( 2 s 1)( m s 1) s 2 (T1s 1)(T2 s 1)(Tnv s 1)
6
7
（4）调整时间ts 对于欠阻尼二阶 系统，其单位阶跃 响应的包络线为一 对对称于响应稳态 分量1的指数曲线
8
自动控制理论复习
自动控制理论复习自动控制原理复习指导说明:本课程强调基本概念,基本规律及其物理本质的论述,要求学生能够正确理解和运用课程中讲授的基本概念和基本规律,了解和掌握所讲述的控制系统的基本分析和计算方法而不着重于理论的推导和证明.第一章绪论一.教学要求1.有关自动控制的术语及概念:自动控制系统,自动控制系统的组成,开环控制,闭环控制和开环闭环构成的复合控制.2.正确理解三种控制方式的工作原理及特点.3.初步了解自动控制系统组成原理方框图的含义.二.说明1、有关自动控制的术语及概念自动控制装置由放大变换部件,反馈比较部件,控制指令生成部件,执行部件,校正装置组成.1)自动控制就是在没有人直接参与下,利用控制装置使被控对象自动地按预订的规律运动的一种控制.2)自动控制系统的组成:自动控制系统由被控对象和控制装置组成.3)控制的目的是使被控对象的输出能按预定的规律运行,并达到预期的目的4)控制系统的基本特征:控制系统中各个组成部件之间存在着控制和信息的联系.2、三种控制方式的原理及特点1)闭环负反馈控制: 信号在系统呈现往复循环的闭环流动,系统接受偏差信号并用偏差信号产生控制作用.其优点是控制精度高,缺点是较复杂.2)开环控制:信号从输入到输出单向传递,只接受输入(或干扰)信号并以此产生控制作用.优点是控制方式简单,缺点是精度低.3) 开闭环组合的复合控制:具有以上两种控制的优点.第二章控制系统的数学模型一.教学要求1.理解拉氏变换的概念,熟记典型信号1(t), e at, (t) 的拉氏变换.2.理解传递函数的定义及其性质,能从微分方程及动态结构图求相应的传递函数,熟记几种典型环节的微分方程及传递函数.3.理解动态结构图的概念及特点,会由微分方程组画出系统的动态结构图.4.熟练地掌握结构图变换的基本法则，能针对常用的系统结构图进行等效变换，求出给定输入与输出间的传递函数。
5.熟练地利用部分分式展开法对无重根的拉氏变换进行反变换,熟练地用拉氏变换求解线性方程组。
自动控制理论_09欠阻尼二阶系统的动态过程分析
n 67.5 8.21
34.5 2.1 2n
峰值时间：t p ?
超调量：％ 0
无
四、改善二阶系 统响应的措施
1. [0,t1]误差信号为正，产生正向 c ( t ) 修正作用，以使误差减小，但因 系统阻尼系数小，正向速度大， 造成响应出现正向超调。 2. [t1,t2]误差信号为负，产生反向 修正作用，但此时反向修正作用 不够大，经过一段时间才使正向 e ( t ) 速度为零，此时输出达到最大值。 3. [t2,t3]误差信号为负，此时反向 修正作用增大，使输出返回过程 中又穿过稳态值，出现反向超调。 (t ) 4. [t3,t4]误差信号为正，产生正向 c 修正作用，但开始正向修正作用 不够大，经过一段时间才使反向 速度为零，此时输出达到反向最 (t ) e 大值。
t1 t2
t3
t4
归纳如下：
c (t )
1. [0,t1] 正向修正作用太大，特 别在靠近t1 点时。 2. [t1,t2] 反向修正作用不足。 减小二阶系统超调的思路 1. [0,t1] 减小正向修正作用。附 e ( t ) 加与原误差信号相反的信号。 2. [t1,t2] 加大反向修正作用。附 加与原误差信号同向的信号。 3. [t2,t3]减小反向修正作用。附加 与原误差信号相反的信号。 (t ) c 4. [t3,t4] 加大正向修正作用。附 加与原误差信号同向的信号。即 在[0,t2] 内附加一个负信号， (t ) e 在[t2,t4]内附加一个正信号。 5. 综上所述采用比例微分控制。
n An Ai A1 A2 C ( s) s s1 s s2 s sn i 1 s si
R
5K A s( s 34.5)
自动控制理论复习重点
《自动控制理论》复习重点1. 两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为()G s ，若两个系统串联，则等效传递函数为G(s).2. 根轨迹概念。
3. 传递函数概念。
4.对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面。
5.在经典控制理论中，判断线性控制系统稳定性的方法。
6.控制系统的数学模型取决于？ 7. 数学模型的概念，在古典控制理论中系统数学模型有哪些？8. 最小相位系统是指？9. 超前校正主要是用于改善哪些性能？10. 若减少二阶欠阻尼系统超调量，可采取的措施？11. 根轨迹的概念？绘制根轨迹的相角条件、幅值条件是？。
12. 相角裕度是指？幅值裕度是指？13. 频域性能指标与时域性能指标有着对应关系，开环频域性能指标中的幅值穿越频率c ω对应时域性能指标？14. 若某系统的根轨迹有两个起点位于原点，则说明该系统？15. 开环频域性能指标中的相角裕度γ对应时域性能指标？第二章重点：1、传递函数的求解方法。
（参考课后练习题）2、梅逊公式化简写出下图所示系统的传递函数()()C s R s 。
（题目仅供参考，要求掌握梅逊公式化简方法。
）第三章重点：劳斯稳定判据：（切记劳斯判据方法，参见课本例题即可。
）第四章重点：（主要复习第4章的根轨迹的画法，题目仅供参考） 已知单位负反馈系统的开环传递函数为已知单位负反馈系统的开环传递函数为)15.0)(1()(++=s s s K s G（1） （2） （3）（1） 试绘制K 由0→+∞变化的闭环根轨迹图；（2）求出系统稳定时K 的取值范围。
第五章重点：乃氏判据：（切记乃氏判据方法：要求极坐标图P201和伯德图P205第六章重点：线性系统的串联校正。
（参考课本上第6章的例题6-2、6-3,切记考试带上函数计算器进行计算，首先得熟悉函数计算器的计算方法。
）。
中科大自动控制理论内部讲义二 (09-16)
第三讲：时域分析重点：掌握二阶系统的性能分析，以及高阶系统转化为低阶系统的思想。
用前面的知识分析系统的性能：稳定性、瞬态性能、稳态性能，分析方法分为时域和频域两种方法，本讲主要讲述时域分析方法。
一、典型输入信号（单位）阶跃函数（Step function ） 0,)(1≥t t （单位）斜坡函数（Ramp function ） 速度 0,≥t t （单位）加速度函数（Acceleration function ）抛物线 0,212≥t t （单位）脉冲函数（Impulse function ）0,)(=t t δ正弦函数（Simusoidal function ），当输入作用具有周期性变化时。
二、脉冲响应函数()()()Y s G s R s = ←---→ ()()*()y t g t r t = 脉冲响应函数时系统传递函数的拉普拉斯反变换，故线性时不变系统的传递函数和脉冲响应函数所包含的信息是相同的；它和传递函数一样可以表征系统的动态特性，可以用它求出系统对任意输入信号的输出响应，并有脉冲响应函数求出系统的传递函数。
三、一阶系统（第9课时开始）用一阶微分方程描述的控制系统称为一阶系统。
++（a ） 电路图（b ）方块图（c ）等效方块图当初使条件为零时，其传递函数为 11)()()(+==TS s R s C s φ更一般的可以写成：()()()1C s Ks R s TS φ==+，K 为稳态增益。
下面分别就不同的典型输入信号，分析该系统的时域响应。
当初使条件为零时，分别就不同的典型输入信号，分析该系统的时域响应。
（1）单位阶跃响应因为单位阶跃函数的拉氏变换为Ss R 1)(=， 所以)111(11)()()(+-=⋅+==TS S K S TS K s R s s C φ 对上式取拉氏反变换，得)1()(Tte K t c --= 0≥t响应曲线在0≥t 时的斜率为T 1，如果系统输出响应的速度恒为T1，则只要t ＝T 时，输出c(t)就能达到其终值。
自动控制理论课程总复习
二阶系统
二阶系统是指具有两个时间常数的系统，其动态响应由二阶微分方程描述。二阶系统的瞬态响应具有 振荡性，其稳态响应同样取决于系统的增益。
高阶系统分析
高阶系统
高阶系统是指具有多个时间常数的系统，其动态响应由高阶微分方程描述。高阶系统的 瞬态响应可能具有复杂的振荡和衰减特性，其稳态响应取决于系统的所有时间常数和增
仿真实验与结果分析
进行仿真实验，并对实验结果进行分析和优 化。
实时仿真技术
利用实时仿真技术，模拟实际系统的运行情 况，为控制系统设计和优化提供支持。
0制系统实例
1 2 3
自动化生产线控制
通过自动控制系统，实现对生产线上的设备、物 料、工艺参数等进行实时监测和控制，提高生产 效率和产品质量。
稳定性分析方法
时域分析法
通过分析系统在时域内的响应来判定系统的 稳定性，通常需要求解系统的微分方程或差 分方程。
频域分析法
通过分析系统在频域内的频率响应来判定系统的稳 定性，通常需要求解系统的传递函数或频率响应函 数。
根轨迹法
通过绘制系统的根轨迹图来判定系统的稳定 性，根轨迹图是系统特征根随控制参数变化 的轨迹。
用于控制卫星的姿态和轨道，使其能够正常工作并实现预定任务。
航天器推进系统控制
用于控制航天器的推进系统，实现精确的轨道和姿态调整。
智能交通控制系统实例
01
交通信号灯控制
通过自动控制系统实现对交通信 号灯的智能控制，优化交通流量 和减少拥堵。
02
智能停车系统
利用自动控制系统实现停车场的 智能化管理，包括车位检测、停 车位预约、停车费收取等功能。
自动控制理论复习要点
频率响应与正弦输入信号之间的关系称为频率特性. 可以证明:一个系统的频率特性与其传递函数之间有 着确切的对应关系.
G ( j ) G ( s) s j
基本环节的频率特性
1．比例
G( s) k ,
G( j ) k
，
k
，
0
Im
k
Re
dB 20lgk
K>1
2．积分
1 G (s) s
5. 实轴上的根轨迹： 实轴上根轨迹区段的右侧，开环零极点数目之和为奇数。
6、 分离点和会合点
几条根轨迹在S平面上相遇后又分开的点称为根轨迹 的分离点。特别的把离开实轴的那一点叫分离点，回到 实轴的点叫会合点。
m 1 1 其坐标d可由方程 求得， i 1 d pi i 1 d zi n
1 G( s) 2 2 T s 2Ts 1
1
2T arctan 1 T
2
(1 2T 2 ) 2 (2T ) 2
2
显然幅相特性都与
有关。
Im 1 1 ω= T Re
1 T
ω
-40db dec
ζ
减小
2 2 可以证明：峰值频率 r T 1 2 n 1 2 <0.707时 1 Mr 峰值 2 1 2
时域分析法
(Time-domain Analysis )
以拉氏变换为数学工具，根据微分方程，直接解 出控制系统的时间响应，然后依据响应的表达式的描述 曲线来分析控制系统的性能，如稳定性、快速性、稳定
精度等。
一阶系统分析
１．单位阶跃响应
h(t ) 1 e
自动控制理论知识点汇总
自动控制理论知识点汇总————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：第二章 控制系统的数学模型复习指南与要点解析要求： 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。
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。
零初始条件下：如要求传递函数需拉氏变换，这句话必须的。
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（P45）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 。
[注]：乘以或者除以()G s ，()G s 到底在系统中指什么，关键看引出点或者相加点在谁的前后移动。
在谁的前后移动，()G s 就是谁。
1. 考试范围：第二章~第六章+第八章 大纲中要求的重点内容注：第一章自动控制的一般概念不考，但其内容都为后续章节服务。
特别是作为自动化专业的学生应该知道：开环和闭环控制系统的原理和区别2. 题型安排与分数设置：1） 选择题 ---20分（共10小题，每小题2分） 2） 填空题 ---20分注：选择题、填空题重点考核对基础理论、基本概念以及常识性的小知识点的掌握程度---对应上课时老师反复强调的那些内容。
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---校正环节怎样修正原系统Bode图 4、从传函（误差禁区） Bode图
从Bode图 传函（误差禁区） 5、三种串连校正方法的应用(超前、滞后、超前-滞后)
多余的话
考场要点： 1、不要作弊； 2、看清题意，答为所问； 3、尽其所能，不要交白卷。
5、传递函数实现
（1）非唯一性 （2）能控性实现，能观性实现。
第四章
小结： 1、控制系统性能指标
➢ 稳定性
➢ 暂态特性：tr、Mp、ts
➢ 稳态特性：稳态误差（作用误差），调差率
2、典型二阶系统模型
Y (s)
1
R (s)T 2 s2 2T s 1s2 2
2 n
n sn 2
阻尼比、自然振荡频率与暂态性能指标的对应关系
第五章
小结:
3、最小相位系统幅频特性Bode图与开环传递函数对应关系
4、频域指标和时域指标的对应关系 ω b -- tr 、 ts、抗干扰性能 Mr -- MP
第六章
1. 稳定定义: Re(λi) < 0 对所有i
2.
延伸：2阶系统、结构不稳定系统、非正系数特征方程其是否稳定性是确
定的
2. BIBO稳定 3. Liapunov稳定
线性系统数学模型（体现变量关系）:每一项都有变量,变量指数为1。 时变系统：非变量系数与时间有关，反之定常系统； 动态系统：储能作用、反映微、积分问题，输出对输入作用有过渡
过程，反之静态系统。
2、两种数学描述
第二章
输入输出描述
状态空间描述
时域)u(t)dt
•
END
x Ax Bu
0
y cx
Y(s)G (s)U (s)
X(s)(s IA)1x0(s IA)1B(U s)
Y(s)C(X s)
3、传递函数（矩阵）、状态转移矩阵 零状态
4、系统状态是否完全表征（零、极点对消引起）
第三章
1、三种图解法
方框图、信号流图、状态变量模拟图
2、简化方框图要点
（1）外部等效 （2）相加点与分支点不能合并 （3）环节传递函数(不必考虑负载效应:T3-4b,c) （4）电气环节---复阻抗 （5）运算放大器---“虚地”等效原则
U0(s) Zf (s)
Ui (s)
Zi (s)
第三章
3、信号流图要点
（1）正确识图[通路、环路（单环、双环）、特征式] （2）Mason公式仅反映输入输出关系 （3）节点不能任意合并 （4）不能用分支点右移、相加点左移简化的，建议用
Mason公式。
4、状态变量模拟图
构成要素(积分环节，比例环节)
2、考 试
二、题型变化: 书本例题 —— A 补充例题 —— B 作业题 —— C
考试 = A B C
3、考 试
三、成绩分布 A 考勤 —— 20% B 作业 —— 20% C 期末考试 —— 60%
成绩 = A+B +C
4、考 试
70-90分 = A B C
书本讲过例题 —— A 补充例题 —— B 作业题 —— C
第五章
小结:
1、频域响应与暂态响应。
2、Nyquist图与 Bode图。 Nyquist图：三点法； Bode图：渐近原则 ωT≤1？ωT>1 ?带来的简化G0(j ω)
0
T1 1jT 1
Lm 11 jT 2l0g T T1 1jT jT
0
T 1 1 2 T 2j2 T 1
L1 m 2 T 2 1 j2 T 4l0 g T T 1 1 2 T 2j2 T 2 T 2
4. Routh判据: 充要条件：稳定性（2条件） 不稳定根数量、 虚根数量。
5. Nyquist判据:充要条件、稳定性（2种情况：开环稳定、开环不稳定） 部分Nyquist图：三点定位----是否逆时经过-1 （开环稳定时） 完整 Nyquist图（有虚极点）：
--- 基本 + 对称 + 大圆（顺时环绕N.π/2)
第四章
3、高阶系统暂态性能：闭环主导节点（典型二阶特性）
4、系统的型（0，1，2）与输入类型（I, t, tt）
定义： e()lim sR(s)
s1G0(s)
VS 系统误差
5、调差率
s
yD() yR()
G Gdr((00)) 参 扰考 动输 输入 入通 通路 路
6、系统的误差与输入类型与大小有关，而调差率与输入 无关。暂态响应指单位阶跃响应。
90-100分=以上+清晰的概念（定义、应用条件）
着重基本原理、基本方法的理解和应用。
定义(概念)----方法(规则)----应用(做题)
第二章
1、系统的线性与非线性、定常与时变、动态与静态 线性函数
ybxc
线性系统
d n y d n 1 y
dy d m ud n 1 u
du
d n a t 1 d n 1 t a n 1 d a n t y b 0 d m b t 1 d n 1 t a n 1 d a n t u
--- 不稳定根数量。 6.Bode图稳定判据
7. G 0 ( s ) 1 G 0 ( s ) ( s ) 0G 0 ( s ) Q P 0 0 ( ( s s ) ) 1 G G 0 ( 0 s ( ) s ) Q P c c ( ( s s ) ) G c ( s )
第七章