自动控制原理总复习资料(完美)教学总结

自动控制原理总复习资料(完美)

总复习

第一章的概念

1、典型的反馈控制系统基本组成框图：

2、自动控制系统基本控制方式：(1)、反馈控制方式；(2)、开环控制方式；(3)、复合控制方式。

3、基本要求的提法：可以归结为稳定性（长期稳定性）、准确性（精度）和快速性（相对稳定性）。

第二章要求:

1、掌握运用拉氏变换解微分方程的方法；

2、牢固掌握传递函数的概念、定义和性质；

3、明确传递函数与微分方程之间的关系；

4、能熟练地进行结构图等效变换；

5、明确结构图与信号流图之间的关系；

串连补偿

元件

放大

元件

执行元

件

被控对

象

反馈补偿元件

测量元件

输出量

主反馈

局部反馈

输入量

－－

6、熟练运用梅逊公式求系统的传递函数；

例1 某一个控制系统动态结构图如下，试分别求系统的传递函数

:

)

(

)

(

,

)

(

)

(

1

2

1

1

s

R

s

C

s

R

s

C

，

)

(

)

(

,

)

(

)

(

2

1

2

2

S

R

S

C

s

R

s

C

。

4

3

2

1

3

2

1

1

2

4

3

2

1

1

1

1

1

)

(

)

(

,

1

)

(

)

(

)

(

G

G

G

G

G

G

G

s

R

s

C

G

G

G

G

s

G

s

R

s

C

-

-

=

-

=

例2 某一个控制系统动态结构图如下，试分别求系统的传递函数：

)

(

)

(

,

)

(

)

(

,

)

(

)

(

,

)

(

)

(

s

N

S

E

s

R

s

E

s

N

s

C

s

R

s

C

。

例3：

1

()

i t2()

i t

1

()

u t

()

c t

()

r t

1

R2R

1

C

2

C

(t)

i

R

(t)

u

r(t)

1

1

1=

-

⎰-

=(t)]dt

i

(t)

[i

C

1

(t)

u

2

1

1

1

(s)H(s)

(s)G

G

1

(s)

(s)G

G

R(s)

C(s)

2

1

2

1

+

=

(s)H(s)

(s)G

G

1

(s)

G

-

N(s)

C(s)

2

1

2

+

=

将上图汇总得到：

例4、一个控制系统动态结构图如下，试求系统的传递函数。

X r

5

214323211)()(W W W W W W S X S X r c ++= 例5 如图RLC 电路，试列写网络传递函数 U c (s)/U r (s).

=∆k K K 1

解: 零初始条件下取拉氏变换：

例6某一个控制系统的单位阶跃响应为：t t e e t C --+-=221)(，试求系统的传递函数、微分方程和脉冲响应。解：传递函数： )

1)(2(2

3)(+++=

s s s s G ，微分方程：

)(2)

(3)(2)(3)(2

2t r dt t dr t c dt t dc dt

t c d +=++ 脉冲响应：t t e e t c 24)(--+-=

例7一个控制系统的单位脉冲响应为t t e e t C ---=24)(，试求系统的传递函数、微分方程、单位阶跃响应。

解：传递函数： )1)(2(2

3)(+++=s s s s G ，微分方程：

)(2)(3)(2)(3)(2

2t r dt t dr t c dt t dc dt t c d +=++ 单位阶跃响应为：t t e e t C --+-=221)( 第三章 本章要求： 1、稳定性判断

1）正确理解系统稳定性概念及稳定的充要条件。 闭环系统特征方程的所有根均具有负实部；或者说，闭环传递函数的极点均分布在平面的左半部。

2）熟练运用代数稳定判据判定系统稳定性，并进行分析计算。 2、稳态误差计算

(t)

)()()

()(2

2t u t u dt

t du RC dt t u d LC r c c c =++1

1

)()()(2++=

=

RCs LCs s U s U s G r c )()()()(2

s U s U s RCsU s U LCs r c c c =++