《自动控制原理》(Automatic Control Theory)复习课课件.pptx

自动控制原理(Automatic Control Theory)复习课;第二章 系统的数学模型;2.2 传递函数;2.2.2 关于传递函数的几点说明;4.振荡环节 属于二阶环节， 为振荡环节，输出信号振荡。 ;2.3 控制系统的框图和传递函数;2.3.2 框图的变换规则;2.3.3 闭环系统的传递函数;3）输出对于扰动输入的闭环传递函数 4）系统总输出;5）偏差信号对参考输入的闭环传递函数 6）偏差信号对扰动输入的闭环传递函数 7）系统总偏差;闭环系统的特征方程式;2.3.4框图的化简;补充：信号流图;例 给出系统的控制框图如下;2.3.5 梅森增益公式;试求如图所示的系统的传递函数。;求解步骤之一：确定反馈回路;求解步骤之一：确定反馈回路;求解步骤之一：确定反馈回路;求解步骤之一：确定反馈回路;求解步骤之一：确定反馈回路;求解步骤之二：确定前向通路;求解步骤之二：确定前向通路;求解步骤之三：求总传递函数;北京理工大学信息与电子学院;第三章 控制系统的时域分析方法;第三章 控制系统的时域分析方法3.1 引言3.1.1 典型输入信号;初状态为零的系统，在典型输入作用下输出量的动态过程，称为典型时间响应。;3.1.3 系统的时间响应;3.1.4 时间响应的性能指标;3.1.4 时间响应的性能指标;3.3 二阶系统的时域分析3.3.1 二阶系统的典型形式;此时s1,s2为一对共轭复根，且位于复平面的左半部。;(2)特征根分析— （临界阻尼）;(3)特征根分析— （过阻尼）;(4)特征根分析— （零阻尼）;3.3.2 二阶系统的单位阶跃响应;;3.3.3 二阶欠阻尼系统的动态性能指标;2.峰值时间 的计算 ;3.最大超调（量） 的计算 4.过渡过程时间 的计算 ;3.5.3 劳思稳定判据; 劳思稳定判据 劳思表 其中 等系数按下列公式计算 结论：系统稳定的充要条件是：劳思表 第一列各项元素均为正数。方程中实部为正数的根的个数是第一列元素符号改变次数。;特殊情况 1.劳思表任一行中第一个元素为零，其余元素不全为零。 措施：列劳思表时用一个小正数代替零元素继续列表。 例如系统的特征方程为 第一列元素符号改变两次，有 两个正实部根，系统不稳定。;2.劳思表任一行中所有元素均为零。 此时方程中有一对大小相等、符号相反的实根，或一对纯虚根，或对称于s平面原点的共轭复根。 措施：列表时先用全零行的上一行构成辅助方程，它的根就是原方程的特殊根。再将辅助方程求导，用求导后的方程代替全零行。 例如系统的特征方程为 劳思表为： 劳思表第一列元素符 号相同，故系统不含 正实部的根，而含一 对纯虚根，可由辅 助 方程解出，为 。;3.6 控制系统的稳态误差;3. 偏差信号e(t)=0时的被控量的值就是希望值。 H(s)一般为常数 4.偏差与误差 H(s)=1,偏差信号就是误差信号。 ，先求稳态偏差，再求误差信号。 R(s)和F(s)都存在，用叠加原理求总的偏差。;3.6.2 利用终值定理求稳态误差;3.6.3 系统的型别与参考输入的稳态误差;参考输入的稳态偏差;3.7 复合控制;3.7.1 按输入补偿的复合控制;3.7.2 按扰动补偿的复合控制;误差的定义;第四章 根轨迹法;第四章 根轨迹法 4.1 控制系统的根轨迹 ;大部分情况，根轨迹中的可变参数与系统开环放大系数成正比。 绘制根轨迹所满足的条件如下： 负反馈系统的特征方程为 设开环传递函数有m个零点，n个极点，并假定n≥m，上式又可以写成：;;注意：;4.2 绘制根轨迹的基本规则;4.2 绘制根轨迹的基本规则;4.2.1 根轨迹的分支数;规则四 如果m<n，k→∞时，根轨迹有渐近线 n-m条。这些渐近线在实轴上交于一点 ， 渐近线与实轴正方向的夹角是;规则五 实轴上的根轨迹 ：实轴上的某一区域，若其右边开环实数零、极点个数之和为奇数，则该区域是根轨迹。共轭复数开环极点、零点对确定实轴上的根轨迹无影响。;4.2.7 根轨迹与虚轴的交点 ;出射角表达式 同理可求出入射角表达式 规则八 始于开环复数单极点处的根轨迹的出射