自动控制原理复习.doc

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. 考试难易比例:较难 15% 、中等难度 45% 、一般 40% 王划一国防工业出版社 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, . 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。 6. 熟悉闭环特征方程、特征根、传递函数的零、极点。二. 说明数学模型是一种数学抽象, 采用数学模型可以便于在理论上研究自动控制系统的一般属性. 1 、由微分方程画动态结构图是必须掌握的内容, 具体步骤为: 1) 在已建立系统微分方程条件下, 对微分方程进行零初始条件下的拉氏变换. 2) 对变换方程组的一个子方程能够用结构图的有关符号画出图来. 3) 将系统的输入变量置于最左端, 输出变量置于右端, 且按系统各变量的传递顺序, 依此将各元件结构图中相同的量连接起来, 可得到系统的结构图. 2 、动态结构图变换的法则动态结构图也是描述系统的一种数学模型, . 综合点. 引出点和表示传递环节的方框组成. 动态结构图变换的法则是变换前后要等效. 3 、传递函数定义: 线性定常系统在零初始条件下, 输出的拉氏变换与输入拉氏变换之比. 典型传递函数主要有: 放大( 比例) 环节: G(s)=K 惯性环节: G(s)=1/(Ts+1) 微分环节: G(s)= ?