自控原理B
自动控制原理B2讲解
s0
t
有存在的条件f(t)及其导数是可拉氏变换的，且要sF(s)在虚轴（除原点） 和右半平面上没有极点。
初值定理： lim sF (s) lim f (t)
s
t 0
卷积定理：
已知函数f(t)和g(t)，其卷积定义为
f (t) g(t) 0 f (t )g( )d 0 f ( )g(t )d
0
f
(t )e st
dt
------F (s)为f (t)的拉氏变换,也称F (s)为f (t)像函数
f (t) 1
2 j
j j
F
(s)est
ds----f
(t )为F
(s)的拉氏反变换,也称f
(t )为F
(s)的原函数
自动控制原理
第二章 线性系统的数学模型
其中，
a1,..., an1, an , b0, b1,..., bm1, bm是实常数，m, n是正整数，通常m n
实行分母因式分解
F(s) B(s) b0sm b1sm1 ...... bm1s bm A(s) (s s1)(s s2)....(s sn )
2.出现r个重根及n个非重根时，象函数因式分解结果的表达式为：
F (s) B(s) b0sm b1sm1 ...... bm1s bm
A(s)
(s s1)(s s2 )....(s sn )
=
cr (s s1)r
+
(s
cr 1 s1)r1
+...+
s1
1) 2
s(s
s2 1)2 (s
自控原理
自动控制（原理）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。
自动控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学。
它的发展初期，是以反馈理论为基础的自动调节原理，主要用于工业控制。
二战期间为了设计和制造飞机及船用自动驾驶仪、火炮定位系统、雷达跟踪系统以及其他基于反馈原理的军用设备，进一步促进并完善了自动控制理论的发展。
二战后，已形成完整的自动控制理论体系，这就是以传递函数为基础的经典控制理论，它主要研究单输入单输出的线形定常数系统的分析和设计问题。
相关知识点
1.什么是自动控制？（填空）
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.自动控制系统的两种常用控制方式是什么？（填空）
开环控制和闭环控制
3.开环控制和闭环控制的概念？
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。
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。
4.控制系统的性能指标主要表现在哪三个方面？各自的定义？（填空或判断）
（1）、稳定性：系统受到外作用后，其动态过程的振荡倾向和系统恢复平衡的能力
（2）、快速性：通过动态过程时间长短来表征的
（3）、准确性：有输入给定值与输入响应的终值之间的差值来表征的。
自控原理基本概念
复合控制系统
复合控制系统是指同时包含开环和闭环控制系统的控制系统。在复合控制系统中，开环控制系统和闭环控制系统相互配合， 各自发挥其优点，以提高整个系统的性能。
复合控制系统的优点在于能够结合开环控制系统和闭环控制系统的优点，提高系统的稳定性和动态特性。同时，复合控制系 统还可以降低对传感器和控制器精度的要求，降低系统成本。但是，复合控制系统的设计较为复杂，需要综合考虑开环和闭 环控制部分的设计和配合。
03
自动控制系统的基本组成
控制器
控制器是自动控制系统的核心部 分，负责接收来自传感器的信号， 并根据设定的控制规律产生控制
信号，驱动执行器动作。
控制规律是根据被控对象的特性 和控制要求来确定的，常见的控 制规律有比例控制、积分控制、
微分控制等。
控制器的设计需要考虑到稳定性、 快速性和准确性等方面的要求。
执行器
执行器是自动控制系统的输出部分，负 责将控制器输出的控制信号转换为实际 的控制动作，实现对被控对象的控制。
执行器的选择和设计需要根据被控对 象的特性和控制要求来选择和设计。
开环控制系统的优点在于结构简单，不存在反馈环节，因此 稳定性较好。但是，由于无法对输出量进行实时控制，因此 对于一些需要精确控制的系统，开环控制系统可能无法满足 要求。
闭环控制系统
闭环控制系统是指系统的输出量会反馈到输入端，并对控 制作用产生影响的控制系统。在闭环控制系统中，控制器 通过比较实际输出量和期望输出量之间的误差来调整输入 量，以减小误差。
自动控制原理+第五版课后习题答案 胡寿松 免费在线阅读
2-20 与 2-18 同
C(S)二 G4 N(S)~1 + G2G4+G3G4
■ 2Ua) C⑻- GjG^+G^d + G,!!, ) 丄R(s) - 1 + G1H1+ G3H2 +G1G2G3H1H2 +G1HiG3H2 E(s)__(1 + G3H2)_G4G3H2H!_
R(s) ~ /+GZH; +G3H2
l)
s
3-11劳斯表变号两次, 有两个特征根在s右半平面, 系统不稳定。
3-12(1) 有一对纯虚根: s1>2 = ±j2 系统不稳定。 (2) s12=±jVI s34=±l s5 =1 s6 =-5 系统小稳定。 (3) 有一对纯虚根:sh2 =±j75系统不稳定。
3-13 0 < k < 1.7
s
6-3 取 k = 20 < = 8 gJ«)= 1^0 045 验算得: <=: 7.93，/ = 62.1°
36
(36-co2) + jl3
5-3 ess (t) = 0.632sm(t + 48.4°)- 0.79cos(2t 一 26.57°)
或: css(t) = 0.447sin(t + 3.4°)-0.707cos(2t一
90°) 5-4
0.653 wn =1.848
ess(t) = r(t) — css(t)
ch - ehgf+afch
C(s) _ bcde + ade + (a + bc)(l + eg) Rj (s) 1 + cf + eg + bcdeh + cefg + adeh
自控原理 第一章概述
05
自动控制系统的频
域分析法
频域分析法的定义与步骤
定义：频域分析法是 研究控制系统的一种 经典方法，通过在频 率域内对系统进行分 析和设计，可以揭示 系统的动态性能和稳 定性。
步骤
建立系统的频率特性 模型，通常是通过传 递函数或频率响应函 数来表示。
利用图形化工具（如 Bode图、Nyquist图 等）对频率特性进行 分析，以评估系统的 性能。
按给定信号分类
恒值控制系统、随动控制系统 、程序控制系统。
按系统参数分类
线性控制系统、非线性控制系 统。
按系统特性分类
连续控制系统、离散控制系统 。
自动控制系统的性能指标
01
02
03
稳定性
系统受到扰动后，其输出 能够自动地返回原来的平 衡状态或趋近于新的平衡 状态的能力。
快速性
系统受到扰动后，其输出 量从原来的平衡状态过渡 到新的平衡状态所需的时 间。
劳斯判据及其应用
劳斯判据
劳斯判据是一种代数判据，用于判断线性定常系统的稳定性。它通过计算系统特征方程的劳斯表，根据劳斯表的 性质来判断系统的稳定性。
劳斯判据的应用
劳斯判据适用于线性定常系统，特别是高阶系统的稳定性分析。通过劳斯判据，可以判断系统是否稳定，以及不 稳定系统的不稳定根的数量和位置。
奈奎斯特判据及其应用
人为地给系统施加某种测试信号，记录其输出响应，并用适当的数学模型去逼近，也称为系统辨识。
传递函数及其性质
• 传递函数的定义：线性定常系统在零初始条件下 ，输出量的拉普拉斯变换与输入量的拉普拉斯变 换之比。
传递函数及其性质
传递函数的性质 只适用于线性定常系统，对非线性系统、时变系统则不适用。
自控原理
自动控制原理：自动控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学。
它的发展初期，是以反馈理论为基础的自动调节原理，主要用于工业控制。
应时而生：20世纪60年代初期，随着现代应用数学新成果的推出和电子计算机的应用，为适应宇航技术的发展，自动控制理论跨入了一个新的阶段——现代控制理论。
它主要研究具有高性能、高精度的多变量变参数的最优控制问题，主要采用的方法是以状态为基础的状态空间法。
目前，自动控制理论还在继续发展，正向以控制论、信息论、仿生学、人工智能为基础的智能控制理论深入。
控制系统：自动控制系统为了实现各种复杂的控制任务，首先要将被控制对象和控制装置按照一定的方式连接起来，组成一个有机的整体，这就是自动控制系统。
在自动控制系统中，被控对象的输出量即被控量是要求严格加以控制的物理量，它可以要求保持为某一恒定值，例如温度、压力或飞行轨迹等；而控制装置则是对被控对象施加控制作用的相关机构的总体，它可以采用不同的原理和方式对被控对象进行控制，但最基本的一种是基于反馈控制原理的反馈控制系统。
反馈控制系统在反馈控制系统中，控制装置对被控装置施加的控制作用，是取自被控量的反馈信息，用来不断修正被控量和控制量之间的偏差从而实现对被控量进行控制的任务，这就是反馈控制的原理。
下面是一个标准的反馈模型：开方：公式：X(n+1）=Xn+（A/Xn^2-Xn）1/3设A=5，开3次方5介于1^3至2^3之间（1的3次方=1，2的3次方=8）X_0可以取1.1，1.2，1.3，1.4，1.5，1.6，1.7，1.8，1.9，2.0都可以。
例如我们取2.0。
按照公式：第一步：X1={2.0+[5/(2.0^2-2.0)]1/3=1.7}。
即5/2×2=1.25，1.25-2=-0.75，-0.75×1/3=-0.25，输入值大于输出值，负反馈2-0.25=1.75，取2位数字，即1.7。
第二步：X2={1.7+[5/(1.7^2-1.7)]1/3=1.71}.。
自控原理课后习题答案(张爱民 清华大学出版社)
1．1解：（1）机器人踢足球：开环系统输入量：足球位置输出量：机器人的动作（2）人的体温控制系统：闭环系统输入量：正常的体温输出量：经调节后的体温（3）微波炉做饭：开环系统：输入量：设定的加热时间输出量：实际加热的时间（4）空调制冷：闭环系统输入量：设定的温度输出量：实际的温度1．2解：开环系统：优点：结构简单，成本低廉；增益较大；对输入信号的变化响应灵敏；只要被控对象稳定，系统就能稳定工作。
缺点：控制精度低，抗扰动能力弱闭环控制优点：控制精度高，有效抑制了被反馈包围的前向通道的扰动对系统输出量的影响；利用负反馈减小系统误差，减小被控对象参数对输出量的影响。
缺点：结构复杂，降低了开环系统的增益，且需考虑稳定性问题。
1.3解：自动控制系统分两种类型：开环控制系统和闭环控制系统。
开环控制系统的特点是：控制器与被控对象之间只有顺向作用而无反向联系，系统的被控变量对控制作用没有任何影响。
系统的控制精度完全取决于所用元器件的精度和特性调整的准确度。
只要被控对象稳定，系统就能稳定地工作。
闭环控制系统的特点：（1）闭环控制系统是利用负反馈的作用来减小系统误差的（2）闭环控制系统能够有效地抑制被反馈通道保卫的前向通道中各种扰动对系统输出量的影响。
（3）闭环控制系统可以减小被控对象的参数变化对输出量的影响。
1.4解输入量：给定毫伏信号被控量：炉温被控对象：加热器（电炉）控制器：电压放大器和功率放大器系统原理方块图如下所示：工作原理：在正常情况下，炉温等于期望值时，热电偶的输出电压等于给定电压，此时偏差信号为零，电动机不动，调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上。
此时，炉子散失的热量正好等于从加热器获取的热量，形成稳定的热平衡状态，温度保持恒定。
当炉温由于某种原因突然下降时，热电偶的输出电压下降，与给定电压比较后形成正偏差信号，该偏差信号经过电压放大器、功率放大器放大后，作为电动机的控制电压加到电动机上，电动机带动滑线变阻器的触头使输出电压升高，则炉温回升，直至达到期望值。
自控原理_课件
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
11
自动控制系统
自动控制系统 :被控对象和自动控制装置按照一定 方式连接起来,完成一定控制任务得总体(能够对被 控对象得工作状态实现自动控制得系统)
控制系统得组成
被控对象
No Image
控制系统
控制装置
测量元件 比较元件
放大元件 执行元件 校正装置 给定元件
控制系统得组成 被控对象:在自动化领域,被控制得装置、物理 系统或过程(室内空气) 。
控制器:对控制对象产生控制作用得装置称为 控制器,有时也称为控制元件、调节器等(放大 器) 。
执行元件:直接改变被控变量得元件称为执行 元件(空调器) 。
No Image
➢温度偏差信号经电压、功率放大后,用以驱动执行电动机, 并通过传动机构拖动调压器动触头。当温度偏高时,动触 头向减小电流得方向运动,反之加大电流,直到温度达到给 定值为止,此时,偏差u=0,电机停止转动。
[实质] 检测偏差 纠正偏差
No Image
No Image
系统原理方框图
控制系统得工作原理
控制装置:对被控对象起控制作用得设备得总体 被控对象:需要控制得设备或生产过程
自动控制系统= 控制装置+被控对象 测量元件
控制器
执行元件
自动控制系统得方框图
➢ 方框图可直观得表达控制系统得组成及信
号之间得传递关系
出水量
水位给定值 ＋
偏差
控制器
进水量
进水调节阀
水池
水位实际值
《自动控制原理》(北京理工大学出版社)第1章自控B答案
1.2 说明以下控制原理，并指出哪些是开环控制，哪些是闭环控制？（1）空调器的温度调节；a.温度控制器是由温度监测、信号处理、输出控制三部分组成。
系统框图如图1-1所示，它通过预埋在变压器三相绕组中的三只铂电阻传感器获取绕组温度值，经信号调理电路处理后直接送入控制器的A/D转换输入端。
微控制器根据信号数据及设定的各种控制参数，按照嵌入的软件控制规律执行计算与处理，自动显示变压器绕组的温度值、输出相应的控制信号、控制风机的启停，预先设定一温度值，当显示高于设定的温度值时，风机启动，开始制冷；当显示低于设定温度值时，风机停止运行。
b.属于闭环控制。
图1-1 系统结构框图（2）射箭运动；a.通过人眼观察，使箭头瞄准靶心，把箭射出，箭射在靶子上。
b.属于开环控制。
（3）司机驾驶汽车；a.司机驾驶汽车要控制汽车的速度和方向。
当司机期望的目标方向和目标速度与汽车实际行进过程中的方向和速度不相符的时候，司机通过方向盘和调速器对汽车进行控制，从而达到期望的目标方向和目标速度。
b.属于闭环控制（4）人体温保持在37℃的温度系统；a.位于人体下丘脑中的体温中枢担负着调节人体产生的热量与散发的热量保持平衡的任务。
当环境的温度高时，皮肤上的感受器通过神经通知大脑的恒温中枢，大脑就会“命令”皮肤表面血管扩张，促使机体出汗散热；如果天气寒冷，又会让皮肤血管收缩，减少散热。
同时，发生寒颤却可增加产热，也就是提高内脏的代谢率以增加产热量，从而维持体温的相对恒定。
b.属于闭环控制。
（5）汽车刹车防抱死系统；a. ABS系统是一种能防止车轮被抱死而导致车身失去控制的安全装置，全称防抱死刹车系统。
ABS的工作原理是利用装在车辆刹车系统上的传感器来感知刹车时车轮的运动状态，当车辆紧急制动时，车轮的转速在制动系统的作用下迅速降低，当传感器感知到车轮即将停止转动时，会发出一个指令给刹车系统，减小制动力，当车轮恢复转动后制动力又会加大，到车轮又要停转时制动力再减小，如此反复，确保车轮不被抱死，这种动作是十分迅速的，每秒钟大约发生几十次。
自控原理课件第1章自动控制系统概
目录
• 自动控制系统概述 • 自动控制系统的工作原理 • 自动控制系统的性能指标 • 自动控制系统的应用领域 • 自动控制系统的发展趋势和挑战
01
自动控制系统概述
自动控制系统的定义
总结词
自动控制系统是一种无需人为干预，能够自动调节、检测、控制和决策的装置 或系统。
模块化
为了提高系统的可维护性和可扩展性，自动控制 系统正朝着模块化方向发展，将系统划分为若干 个独立的模块，每个模块具有特定的功能和接口 ，便于系统的升级和扩展。
网络化
物联网和云计算技术的广泛应用，使得自动控制 系统逐渐实现网络化，系统之间可以相互连接和 通信，实现信息共享和协同工作。
绿色环保
随着环保意识的提高，自动控制系统正朝着绿色 环保方向发展，采用节能技术和环保材料，降低 系统运行过程中的能耗和排放，减少对环境的影 响。
闭环控制系统
闭环控制系统的定义
闭环控制系统是一种通过反馈机制来调节和控制系统的输出，使 输出能够跟踪输入的变化的控制系统。
闭环控制系统的特点
闭环控制系统具有较高的控制精度和抗干扰能力，能够快速响应外 部干扰和变化。
闭环控制系统的应用场景
闭环控制系统广泛应用于各种工业控制、航空航天、机器人等领域 。
自动化控制系统应用于精准农业，实现农田的智能化管理、节水 灌溉等功能。
农业机器人
自动化控制系统在农业机器人中的应用，提高了农业生产效率和 农产品质量。
温室环境控制
通过自动化控制系统，实现对温室环境的自动调节和控制，确保 作物的生长环境适宜。
05
自动控制系统的发展趋势和挑战
发展趋势
智能化
随着人工智能和机器学习技术的快速发展，自动 控制系统正朝着智能化方向发展，能够自主地学 习和适应环境变化，提高系统的性能和效率。
自控原理B CH2
机理建模（理论建模，分析法）：按客 观规律和运行机理，建立微分方程。 系统辨识（实验法）：在系统输入施加 特定测试信号，测取输出响应，并用适 当的数学模型进行逼进。 实际工作中一般同时采用以上两种方法。 集总参数系统：物理参数不随空间位置 变化的系统。
2.1 控制系统微分方程的建立
线性定常系统微分方程一般形式
传递函数——对于线性定常系统或元件，
在初始条件为零时其输出信号的拉氏变 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，记为G(s)。
R(s) G(s) C(s)
线性定常系统微分方程 c(n)(t)+a1c(n-1)(t)+...+anc(t) = b0r(n)(t)+b1r(n-1)(t)+...+bnr(t) 初始条件： r(i)(0)=0, (i=0,1,...,n-1) c(i)(0)=0, (i=0,1,...,n-1) 取拉氏变换得： (sn+a1sn-1+...+an )C(s)=(b0sn+b1sn-1+...+bn)R(s)
例2.4 机械转动系统
T J
TB
f
Tfz
图2.4、机械转动系统 J*d/dt=T-TB-Tfz TB=f 得到： J*d/dt+f=T-Tfz ，和 J*d2/dt2 +f*d/dt=T-Tfz
2.2 传递函数
Laplace（拉氏）变换
1、拉氏变换的作用 （1）求解微分方程 （2）求传递函数 2、常用函数的拉氏变换 要记住一些常用的拉氏变换公式 3、拉氏反变换 求解微分方程的时域解 记住常用的拉氏变换，及拉氏变换的基本性质。
c(n)(t)+a1c(n-1)(t)+...+anc(t) =b0r(n)(t)+b1r(n-1)(t)+...+bnr(t) r(t)－输入信号，c(t)－输出信号， n－阶数， c(n) －c(t)对t的n阶导数， a1...an、b0、b1...bn－系数
自控原理课件ppt
目录
• 自控原理概述 • 自动控制系统类型 • 自动控制系统的性能指标 • 自动控制系统设计 • 自动控制系统实例
01
自控原理概述
定义与特点
定义
自控原理是研究如何通过自动控制系统实现特定目标的一门学科。它涉及控制 系统的设计、分析和优化，以实现系统的稳定、准确和高效运行。
特点
自控原理具有广泛的应用领域，包括工业自动化、航空航天、交通运输、能源 管理等领域。它强调系统的闭环控制，通过反馈机制来不断调整系统状态，以 达到预期的控制效果。
作。
系统优化
03
根据实际运行情况，对系统进行优化，提高系统性能和稳定性
。
05
自动控制系统实例
温度控制系统
总结词
通过温度传感器检测温度，控制器根据设定值与实际值的偏 差来调节加热或制冷装置，以控制温度维持在设定范围内。
详细描述
温度控制系统广泛应用于工业、家庭和科学实验等领域，如 恒温箱、空调系统等。通过合理选择传感器、控制器和执行 器，能够实现对温度的精确控制，提高生产效率和保证产品 质量。
自控原理的应用领域
工业自动化
航空航天
在制造业中，自控原理被广泛应用于生产 线的控制、机器人的运动控制等，以提高 生产效率和产品质量。
在飞行器控制中，自控原理用于实现飞行 姿态的稳定、导航控制等，以确保飞行的 安全和准确。
交通运输
能源管理
在智能交通系统中，自控原理用于实现车 辆的自动驾驶、交通信号灯的控制等，以 提高交通效率和安全性。
02
自动控制系统类型
开环控制系统
开环控制系统是指系统中各个环 节之间没有反馈，系统的输入直
接决定了输出。
开环控制系统的结构相对简单， 控制精度一般较低，抗干扰能力
自动控制原理B-1(2005)
一、课程目标 课程的目标是获得自动控制方面的基本 课程的目标是获得自动控制方面的基本 理论,掌握控制系统的基本分析方法和设计 理论,掌握控制系统的基本分析方法和设计 方法, 方法,特别是对机械制造自动化系统中有关 控制问题的分析研究方法, 控制问题的分析研究方法,为将来研究设计 这类系统奠定基础 。
自动控制原理
第一章 绪论
5.转速给定 ： 由油门的位置给定 ， 油门位 转速给定： 由油门的位置给定， 转速给定 置不同， 置不同 ， 作用在滑阀上的起始弹簧力也不 同 ， 起始弹簧力的大小就代表了给定转速 的大小。 的大小。 6.比较元件 ： 就是滑阀， 离心力和弹簧力 比较元件： 就是滑阀 ， 比较元件 在阀芯上进行比较，若两个作用力不相等， 在阀芯上进行比较， 若两个作用力不相等， 则推动阀芯打开油路， 则推动阀芯打开油路 ， 输出高压燃油到燃 烧室。 烧室。
自动控制原理
第一章 绪论
3 . 放大元件 将比较元件给出的偏差信号 放大，以驱动执行元件去控制被控对象。 放大，以驱动执行元件去控制被控对象。 直接推动被控对象， 4.执行元件 直接推动被控对象，使被控量 发生变化 。 参与控制的信号来自三条通道: 即给定值、 参与控制的信号来自三条通道 即给定值、 干扰量、被控量。 干扰量、被控量。
自动控制原理
第一章 绪论
二、开环控制 1. 按给定值控制
干扰 给定值 计算 执行
+
被控对象
被控量
开环控制框图
自动控制原理
第一章 绪论
自动控制原理
第一章 绪论
特点： 特点：控制装置只接受给定值来控制受控 对象的被控量。 对象的被控量。 优点：控制系统结构简单， 优点：控制系统结构简单，相对来说成本 低。 缺点： 缺点：对可能出现的被控量偏离给定值 的偏差没有任何修正能力， 的偏差没有任何修正能力，抗干扰能力 控制精度不高。 差，控制精度不高。
《自控原理》课件
外在自控
通过控制外在条件（时间、环 境、物质）实现自我管理
结构自控
通过调整人际关系和组织结构， 实现自我调节
行动自控
通过控制自己的行为，实现自 我调控
第三章 自控的步骤1Fra bibliotek目标设定根据具体情况，明确目标和目标期限
3 实施计划
有效执行计划，达到预期目标
2 编制计划
拟定能实现目标的明确计划
4 反思总结
失败的自控案例
透支信用卡是许多人的失败 案例之一，缺乏财务自控
总结经验与教训
借鉴成功案例和失败经验， 总结自控原则
第六章 自控的实践应用
自我激励 角色管理 危机管理
工作中的自控
生活中的自控
在工作中保持热情与动力， 提高业绩
追求多姿多彩的生活，保持 心情愉悦
在团队中了解、尊重、合作、 发挥每个人的作用
总结成功和失败的经验教训，不断改进提 高
第四章 自控的技巧
1
优化时间管理
学会合理分配时间，提高工作效率
2
建立好的习惯
通过塑造好的习惯，保持积极有效的生活方式
3
应对压力与焦虑
学会应对各类压力和焦虑，保持良好心态
第五章 自控的案例分析
成功的自控案例
比尔·盖茨在微软公司创业初 期坚持控制成本，成为现代 商业中的自控典范
在亲情、友情、爱情关系中 保持稳定发展
应对挑战和危机，科学沟通、 果断处置
应对疾病和伤害，积极应对 调整
结语
有效自我管理
自控原理是有效自我管理的基 础与途径
职业生涯发展
已具备自我管理能力是实现成 功的必要条件之一
人际关系
学会自我控制，才能更好与他 人和谐相处
自控原理资料
自控原理
自控原理是指在一个系统中，通过设定目标、监测实际状况，然后通过反馈来对系统进行调整，以使系统能够自我调节、自我控制的一种原理。
自控原理被广泛运用于许多领域，如工程控制系统、生态系统、经济系统等。
自控原理在工程控制系统中的应用
在工程控制系统中，自控原理起着至关重要的作用。
工程控制系统是指通过传感器获取系统的状态信息，然后通过执行器对系统进行控制，以实现系统的预期目标。
自控原理在工程控制系统中的应用可以帮助系统实现自动化控制，提高系统的稳定性和效率。
自控原理在生态系统中的应用
生态系统是一个复杂的系统，包括了许多生物和非生物组成部分。
在生态系统中，自控原理可以帮助系统自我调节，保持生态平衡。
例如，生物通过自觉的选择食物和生存环境，以维持生态系统的稳定性。
同时，自控原理也可以帮助人类更好地保护和管理生态系统，以实现人与自然的和谐共生。
自控原理在经济系统中的应用
在经济系统中，自控原理可以帮助企业实现自我调节和自我控制。
通过设定目标、监测市场状况，企业可以及时调整经营策略，提高竞争力。
同时，政府也可以通过自控原理来制定经济政策，以促进经济的稳定增长。
综上所述，自控原理作为一种普遍适用的原理，可以帮助系统实现自我调节、自我控制，提高系统的稳定性和效率。
通过深入理解和运用自控原理，我们可以更好地管理和优化各种系统，实现系统的良性发展。
自控原理知识点整理
自控原理知识点整理自控原理的知识点自控原理是指人们在实现目标时所采取的自我控制行为。
它是一个基本的心理学理论，被广泛应用于教育、管理、治疗等领域。
以下是自控原理的一些知识点。
1. 自我观察自我观察是指人们对自己的行为、情绪和思维过程进行观察和反思。
通过自我观察，人们可以更好地了解自己，发现自己的优点和缺点，从而更好地进行自我控制。
2. 目标设定目标设定是指人们对自己想要达到的目标进行明确和具体的设定。
一个良好的目标应该是具体、可度量、有挑战性和与个人价值观相符合的。
3. 自我评价自我评价是指人们对自己的行为进行评价和反思。
良好的自我评价应该客观、公正、具体和建设性的，帮助人们更好地了解自己，并进一步改进自己的行为。
4. 自我强化自我强化是指人们通过奖励自己来增强自己的行为。
一个良好的自我强化应该是及时、具体、有意义和与个人目标相符合的。
5. 自我惩罚自我惩罚是指人们通过惩罚自己来纠正自己的行为。
一个良好的自我惩罚应该是公正、合理、具体和建设性的。
6. 自我监控自我监控是指人们对自己的行为进行监控和反馈。
通过自我监控，人们可以更好地了解自己的行为，并及时纠正不良行为。
7. 意志力意志力是指人们通过自我控制来实现自己的目标。
良好的意志力可以帮助人们克服困难，坚持自己的目标，并最终实现成功。
8. 级联效应级联效应是指人们在实现一个目标时，会对其他方面的行为产生影响。
良好的自我控制行为可以带动其他方面的行为，从而实现全面的自我控制。
9. 意识和无意识人们的自我控制行为可以同时作用于意识和无意识层面。
良好的自我控制行为可以帮助人们克服无意识层面的负面行为，从而实现更全面的自我控制。
10. 精力管理精力管理是指人们通过管理自己的精力来实现自我控制。
良好的精力管理可以帮助人们克服疲劳、焦虑等负面情绪，从而更有效地实现自我控制。
自控原理是一种重要的心理学理论，通过学习和应用自控原理的知识点，人们可以更好地实现自我控制，从而更好地实现自己的目标。
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命题人： 自控课程组 试卷分类（A 卷或B 卷） B五邑大学 试 卷学期： 2009 至 2010 学年度 第 一 学期课程： 自动控制原理 专业： 自动化、电气工程、电子信息工程、通信工程专业 班级： AP07042~44、AP07051~55 姓名： 学号：本大题为单项选择题，共10小题，每小题2分。
01．一般定值控制系统的典型输入信号是（） A.脉冲函数 B.斜坡函数 C .阶跃函数D .正弦函数02．如下传递函数所表示的系统为非最小相位系统的是（ ） A ．()()1121-+s T s T K B ．()1+Ts s KC ．()()()11121+++s T s T s K τ D ．()()1121++s T s T K03．单位负反馈控制系统的开环传递函数为()s G K ，则其闭环传递函数为（ ） A ．()()()s G s G s K K +=1ΦB ．()()s G s K +=Φ11C ．()()()s G s G s K K -=1ΦD ．()()s G s K -=Φ1104．开环传递函数()()()∏∏==++=ni i mj j K p s s z s K s G 11且m n >，则其根轨迹条数和渐近线条数分别为（ ）A ．n +1和m n ++1B ．n +1和m n --1C ．n -1和m n -+1D ．n +1和m n -+105．一阶系统G (s )=1+Ts K的放大系数T 愈小，则系统的输出响应速度（ ） A ．不变B ．不定C ．愈慢D ．愈快06．二阶系统当0<ζ<1时，如果增加ζ，则输出响应的最大超调量%σ将（ ） A ．增加B ．减小C ．不变D ．不定07．自动控制系统稳定的充要条件是闭环传递函数在（ ） A ．S 平面左半平面无极点 B ．S 平面右半平面无极点 C ．S 平面左半平面无零点D ．S 平面右半平面无零点08．某最小相位系统稳定，则其相角裕量（ ） A ．0=γ B ．0>γ C ．0<γD ．不定09．一阶系统11+Ts 的单位阶跃响应为（ ） A ．Tt e ++1 B ．Tt e --1 C ．Tte+-1D ．Tte-+110．如下传递函数中具有超前校正作用是（ ） A ．()()1211.010++=s s s GB ．()()11.0110++=s s s G C ．()()111.02++=s s s GD ．()()1211.0++=s s s G设单位反馈系统的开环传递函数为)12)(1()1()(+++=s Ts s s K s G 要求系统闭环时稳定，试确定K 和T 的范围。
(本题14分) 设二阶控制系统的单位阶跃响应曲线如下图所示，如果该系统为单位反馈系统，试确定其开环传递函数（开环传递函数的形式为)2()(2n nK s s s G ζωω+=）。
（本题14分）四、 单位反馈控制系统的开环传递函数为)1)(1()(2+++=cs bs as s Ks G ，试求：（1）位置误差系数；（2）当参考输入为)(1t at ⋅时系统的稳态误差。
（本题12分） 五、 设单位负反馈控制系统开环传递函数为()34)(2++=s s s K s G g，试概略绘出K g 变化时相应的闭环根轨迹图。
（本题14分） 六、 已知系统开环传递函数为()()()1121++=s T s T s Ks G K ，其幅相频率特性如下图所示，（1）试用奈奎斯特稳定判据判别其所对应系统的闭环稳定性（其中K 、T 1、T 2均是正常数）。
（2）如果增大K ，对系统的稳定性有何影响？（本题14分） 、设系统开环传递函数的波德图如图所示。
当采用滞后校正网络进行校正时，试简单分析这样校正后的效果。
（本题10分）五邑大学 自动控制原理试卷（B ）答案学期： 2009 至 2010 学年度 第 一 学期 课程： 自动控制原理 专业：一、本大题为单项选择题，共10小题，每小题2分。
01．分析定值控制系统时，常用的典型输入信号是（ C ） A.脉冲函数 B.斜坡函数 C .阶跃函数D .正弦函数02．如下传递函数所表示的系统为非最小相位系统的是（ A ）得分得分得分得分1.3 0.11c (t ) tA ．()()1121-+s T s T K B ．()1+Ts s KC ．()()()11121+++s T s T s K τ D ．()()1121++s T s T K03．单位负反馈控制系统的开环传递函数为()s G K ，则其闭环传递函数为（ A ） A ．()()()s G s G s K K +=1ΦB ．()()s G s K -=11ΦC ．()()()s G s G s K K -=1ΦD ．()()s G s K +=11Φ04．开环传递函数()()()∏∏==++=ni i mj j K p s s z s K s G 11，则其根轨迹条数和渐近线条数分别为（ D ）A ．n +1和m n ++1B ．n +1和m n --1C ．n -1和m n -+1D ．n +1和m n -+105．一阶系统G (s )=1+Ts K的放大系数K 愈小，则系统的输出响应速度（ A ） A ．不变 B ．不定 C ．愈小D ．愈大06．二阶系统当0<ζ<1时，如果增加ζ，则输出响应的最大超调量%σ将（ B ） A ．增加 B ．减小 C ．不变D ．不定07．自动控制系统稳定的充要条件是闭环传递函数在（ B ） A ．S 平面左半平面无极点 B ．S 平面右半平面无极点 C ．S 平面左半平面无零点D ．S 平面右半平面无零点08．某最小相位系统稳定，则其相角裕量（ B ） A ．0=γ B ．0>γ C ．0<γD ．不定09．一阶系统11+Ts 的单位阶跃响应为（ B ） A ．Tt e++1B ．Tt e--1C ．Tte+-1D ． Tte-+110．如下传递函数中具有超前校正作用是（ B ） A ．()()1211.010++=s s s GB ．()()11.0110++=s s s G C ．()()111.02++=s s s GD ．()()1211.0++=s s s G二、设单位反馈系统的开环传递函数为要求系统闭环时稳定，试确定K 和T 的范围。
（14分） 解：系统闭环特征方程为劳斯表为：s 3 2T 1+K s 2 2+T K s 1 221+--T T K 0 s 0 K系统若稳定，则特征方程各项系数大于0，且应有 解之：三、设二阶控制系统的单位阶跃响应曲线如下图所示，如果该系统为单位反馈系统，试确定其开环传递函数（开环传递函数的形式为)2()(2n nK s s s G ζωω+=）。
（14分）解：由图可知，该系统为欠阻尼二阶系统，且最大超调量%30%=σ峰值时间s t p 1.0= 由公式1.3 0.11c (t ) t解之， ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-==+=65.331358.0)(ln )(ln 2222ζπωσπσζp n t故系统开环传递函数为四、单位反馈控制系统的开环传递函数为试求：（1）位置误差系数；（2）当参考输入为)(1t at ⋅时系统的稳态误差。
（14分） 解：（1）根据误差系数公式，有位置误差系数为 速度误差系数为（2）对应于不同的参考输入信号，系统的稳态误差有所不同。
当参考输入为)(1t at ⨯，即斜坡函数输入时系统的稳态误差为 五、设单位负反馈控制系统开环传递函数为试概略绘出K 变化时相应的闭环根轨迹图。
（14分） 解：系统开环传递函数可改写为可以看出，系统有三个开环极点（0、-1、-3）。
因此（1）根轨迹有三条，三条开始开环极点，终止于无穷远处。
（2）根轨迹有三条渐近线，与实轴的夹角为()1312-+=k πθμ，31πθ=，32πθ-=，πθ=3与实轴的交叉点（3）根轨迹在实轴上有一分离点，分离角为2πθ=d ，分离点确定如下()013/82=++s s 解得 45.01-=s 21.22-=s （舍去）（4）确定根轨迹与虚轴交点。
令ωj s =代入闭环传递函数特征方程，可得解得 3±=ω 12=gp K 六、已知系统开环传递函数为()()()1121++=s T s T s Ks G K ，其幅相频率特性如下图所示，试用奈奎斯特稳定判据判别其所对应系统的闭环稳定性（其中K 、T 1、T 2均是正常数）。
如果增大K ，对系统的稳定性有何影响？（14分）解：（1）根据题意可知系统为最小相位系统，即0=P ；又其奈氏图没有包围（-1 j0）点，0=N ； 由奈氏稳定判据 故系统稳定。
（2）系统的幅值频率特性为故当K 增大时，C ω亦增大。
又系统在此截止频率处的相角为因此，随着C ω的增大（大于两个转折频率时），相角滞后将超过180°，系统不稳定。
七、设系统开环传递函数的波德图如图所示。
当采用滞后校正网络进行校正时，试简单分析这样校正后的效果。
（本题10分）解：由于滞后网络会从较低频率开始造成局部的相角滞后和对数幅值衰减。
因此，当如图所示系统采用滞后网络进行校正时，会出现以下校正结果：（1） 使原系统的对数幅频特性下移，从而造成系统的截止频率?c 前移，从系统的对数相频特性可以看出，这种截止频率?c 前移可使系统的相角滞后减少，相角裕度增加。
（6分）（2） 这种截止频率?c 前移可使系统的对数幅值频率特性以-20dB/dec 过零，这将改善了系统的稳定性能和系统的动态响应品质。
（2分）（3） 造成原系统的对数相频特性较低频率处的局部滞后，但范围和影响有限。
（2分）。