2023年自动控制原理知识点总结.docx

自动把握原理学问点总结

第一章

什么是自动把握？〔填空〕

自动把握：是指在无人直接参与的状况下，利用把握装置操纵受控对象，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。

自动把握系统的两种常用把握方式是什么？〔填空〕开环把握和闭环把握

开环把握和闭环把握的概念？

开环把握：把握装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系

特点：开环把握实施起来简洁，但抗扰动力气较差，把握精度也不高。

闭环把握：把握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：抗扰动力气强，把握精度高，但存在能否正常工作，即稳定与否的问题。把握典型闭环把握系统的构造。开环把握和闭环把握各自的优缺点？

〔分析题：对一个实际的把握系统，能够参照以以下图画出其闭环把握方框图。〕

把握系统的性能指标主要表现在哪三个方面？各自的定义？〔填空或推断〕

、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力气

、快速性：通过动态过程时间长短来表征的

、准确性：有输入给定值与输入响应的终值之间的差值e

来表征的

ss

其次章

1.把握系统的数学模型有什么？〔填空〕

微分方程、传递函数、动态构造图、频率特性2.了解微分方程的建立？

、确定系统的输入变量和输入变量

、建立初始微分方程组。即依据各环节所遵循的根本物理规律，分别列写出相应的微分方程，并建立微分方程组

、消退中间变量，将式子标准化。将与输入量有关的项写在方程式等号的右边，与输出量有关的项写在等号的左边

传递函数定义和性质？认真理解。〔填空或选择〕

传递函数：在零初始条件下，线性定常系统输出量的拉普拉斯变换域系统输入量的拉普拉斯变

1/7

3/7

换之比

七个典型环节的传递函数〔必需把握〕。了解其特点。〔简答〕

典型 传递函数 特点

环节

?G?s?

?

比例

环节

C?s?R?s??K

输出不失真、不延迟、成比例地复现输入信号的变化，即信号的传递没有惯性

G?s??

C?s? K

?

惯性 R?s? Ts?1

环节

其输出量不能瞬时完成与输入量完全全都的变化

输出量与输入量对时间的积分成正比。假设输入突变，输出值要等

G?s??

积分

环节

?G?s?

?

微分

环节

C?s? 1

R?s??Ts

C?s?R?s??Ts

时间T之后才等于输入值，故有滞后作用。输出积存一段时间后，即使输入为零，输出也将保持原值不变，即具有记忆功能。只有当输入反向时，输出才反向积分而下降。常用积分环节来改善系统的稳态性能

输出与输入信号对时间的微分成正比，即输出反映输入信号的变化率，而不反映输入量本身的大小。因此，可由微分环节的输出来反映输入信号的变化趋势，加快系统把握作用的实现。常用微

分环节来改善系统的动态性能

G?s??

C?s? 1

?

振荡 R?s? T2s2?2?Ts?1 假设输入为一阶跃信号，则动态响应应具有振荡的形式

环节

?? C?s? 1

输出波形与输入波形一样，但延迟了时间?。时滞环节的存在对

时滞 Gs?

环节

R?s

??e??s?

e?s

系统的稳定性不利

动态构造图的等效变换与化简。三种根本形式，尤其是式2-61。主要把握构造图的化简用法，参考P38习题2-9〔a〕、〔e〕、〔f〕。〔化简〕

等效变换，是指被变换局部的输入量和输出量之间的数学关系，在变换前后保持不变。串联，并联，反响连接，综合点和引出点的移动〔P27〕

系统的开环传递函数、闭环传递函数〔重点是给定作用下〕、误差传递函数〔重点是给定作用下〕：式2-63、2-64、2-66

系统的反响量B〔s〕与误差信号E〔s〕的比值，称为闭环系统的开环传递函数

系统的开环传递函数G?s??B?

系统的开环传递函数

G?s??B?s??G?s?G?s?H?s??G?s?H?s?

k

E?s?

1

2

系统的闭

环传递函

给定信号R〔s〕

作用，设D〔s

〕=0

??s??C?s??

R?s?

1?G?1s?G

G sG s

?? ??

2?S?H?s?

?

Gs

??

1

2

1?G?s?H?s?

数

数

扰动信号D〔s〕

作用，设R〔s〕

=0

给定信号R〔s〕作用，设D〔s

〕=0

扰动信号D〔s〕作用，设R〔s〕

=0

? s?

??

D?s?

Cs

??

?

?? ?S?H?s?

G?s?

2

d

1?G sG

1

?

G?s?

2

1?GsHs

????

2

系统的误

差传递函数

?

er

?s??Es

R?s?

??

?

1?G?s?G?S?H?s? 1?G?