控制工程基础》复习

2、典型环节的频率特性(Nyquist图)； 3、系统开环频率特性(Nyquist图)的绘制； 4、 Nyquist稳定判据：由系统开环Nyquist图判断系统闭环 稳定性；
5、典型环节的对数频率特性(Bode图)； 6、系统开环对数频率特性(Bode图)的绘制； 7、 Bode图稳定判据：由系统开环Bode图判断系统闭环稳 定性； 8、系统稳定裕度（幅值裕度、相角裕度）的求解：开环 系统的稳定裕度反映了闭环系统的相对稳定性。 9、 由频率特性曲线求传递函数 10、系统开环对数幅频特性“三频段”的概念与确定； 11、 系统闭环频率特性主要性能指标； 12、 一阶、二阶系统闭环频域指标与时域指标；
典型输入信号、常见性能指标含义
二、一阶系统的时域分析（由闭环传函求系统输出）
结构图、传递函数、单位阶跃响应性能指标
R(s)
1 Ts
C (s )
C ( s) 1 ( s ) R( s) Ts 1
h(t ) 1 e t / T (t 0)
tr 2.20T t s 3T
欠阻尼二阶系统的单位阶跃响应性能指标：
tr
tp
ts ( 0.8) %
理解阻尼比、自然频率变化对系统性能的影响
四、二阶系统性能的改善
比例-微分控制 测速反馈控制 理解两种方法对系统性能改善所起的作用，
掌握校正后阻尼比的变化。
五、线性控制系统的稳定性
1、稳定性的概念 2、线性系统稳定性的充要条件 3、稳定性判据（闭环系统特征方程） 赫尔维茨稳定判据
《控制工程基础》复习
2003年11月
南京理工大学自动化系
百度文库
第一章 自动控制的一般概念
一、自动控制系统的工作原理
开环控制、闭环控制、复合控制
二、闭环控制系统的基本组成
给定装置、比较装置、被控对象、控制装置、测量装置
三、控制系统的基本要求 稳（稳定性）、准（稳态误差）、快（过渡过程） 四、控制系统的分类
PD控制的数学描述与特点； PI控制的数学描述与特点； PID控制的数学描述与特点。
5、反馈校正 反馈校正的特点； 常见的几种反馈校正形式及其原理和作用。
6、复合校正
复合校正的特点； 常见的两种复合校正形式及其原理和作用。
思考题：已知串联校正前后系统的对数幅频特性如图所示， 设系统为最小相位系统。 （1）画出串联校正装置的Bode图，写出其传递函数； （2）由Bode图分析校正前后系统相位裕量； K r (t K （3）求出系统的静态误差系统v , K p 和a ，当输入为) 3t 时，试求系统的稳态误差。
第二章 控制系统的数学描述
一、线性系统微分方程的建立与求解 二、传递函数
定义、性质、典型环节的传递函数 由RC电路求传递函数 由微分方程求传递函数
三、控制系统结构图
由微分方程建立系统结构图 结构图的等效变换（简化） 梅逊公式求传函
四、闭环系统的传递函数（含扰动）
第三章 线性系统的时域分析法
一、时域性能指标
第六章 线性系统的校正方法
1、系统校正思想、分类 2、串联校正
串联超前校正的原理、特点（优缺点）、设计以及电路实现；
串联滞后校正的原理、特点（优缺点）、设计以及电路实现； 串联滞后-超前校正的原理、特点（优缺点）以及电路实现。 3、按期望开环对数频率特性设计校正装置 4、PID控制器
数学描述，比例、积分和微分控制的特点；
4、扰动作用下的稳态误差 直接用终值定理求解 5、总的稳态误差 给定输入信号引起的误差+扰动引起的误差
第五章 线性系统的频域分析法
1、线性定常系统的频率特性（幅频、相频、幅相）;
r (t ) A sin(wt 0 )
G(s)
c(t ) A G( jw) sin(wt 0 G( jw))
a0 s a1s
n
n1
an1s an 0
a1 a3 a0 a 2
Dn 0 a1 a3 0 an
劳斯判据（闭环系统特征方程）
a0 s n a1s n1 an1s an 0
建立劳斯表，判断稳定性，掌握劳斯判据的两种特 殊情况，特别是第二种情况。 用劳斯判据判定闭环系统的相对稳定性。
td 0.69T
( 5%)
一阶系统可无静差跟踪单位阶跃输入； 一阶系统跟踪单位速度输入时存在恒定位置误差； 一阶系统无法跟踪单位加速度输入
三、二阶系统的时域分析
结构图、传递函数、由传函求参数（阻尼比、自然频率）
R(s)
2 wn s( s 2wn )
C (s )
2 wn ( s ) 2 2 s 2wn s wn
s z a
a
表示负实轴上某点。
六、稳态误差及其计算（先确定稳定性）
1、误差的定义：由输入端定义 E (s) R(s) H (s)C (s) ess lims0 sE (s) 2、稳态误差：终值定理 3、系统的类型与稳态误差系数 注意：系统的类型是针对系统开环传函而言的；系 统的阶次是针对系统闭环传函的分母（特征方程）中s 的最高次幂而言的。两者没有必然联系。 掌握0型、I型、II型系统的误差系数以及跟踪几种典 型单位信号时的误差。 注：求稳态误差时，也可根据闭环传函以及终值定理求 解稳态误差。