《内容和要求》PPT课件.ppt

各章内容和要求,第1章 内容,自动控制系统的构成 反馈控制 顺馈控制 控制系统分类 典型测试信号,基本要求,对常见控制系统（简单机械系统、电路系统、电机控制系统、液位系统）能画出结构框图。 能区分系统中的参考输入和扰动输入。 能分析反馈控制系统、复合控制系统（含前馈）的控制原理，指出哪些反馈控制，哪些是前馈控制。 能根据系统控制原理，正确标出系统（特别是电路部分）的连接极性（正、负）。,某恒速控制系统原理如图所示。试回答下列问题： （1）简述系统的工作原理，指明哪部分是按偏差进行的反馈控制，哪部分是按扰动进行的顺馈控制。 （2）标出a,b之间、c,d之间、以及e,f之间电位差的正负极性。,第2章 内容和要求,运动方程 简单机械系统、 电路系统、 电机控制系统、 液位系统 传递函数 典型环节 系统连接 框图化简 信号流图和梅森公式,物理系统的运动方程 和（或）传递函数和框图,利用框图求传递函数,频率特性 定义和含义 图示方法：Nyquist图和Bode图 典型环节的频率特性图 采样系统 采样和保持（零阶保持器） 差分方程和脉冲传递函数,根据折线对数频率特性 求传递函数,根据框图求脉冲传递函数 或输出的z变换,计算采样系统的开环 或闭环脉冲传递函数,（在需要的情况下， z变换公式试卷会给出）,在如图所示的装置中，设小车的位移 为输入量， 车上可以动物体 的位移 为输出量，求传递函数。 （轮子的滑动摩擦忽略不计）,第4章 内容和要求,稳定性的概念 输入-输出（模型）稳定性的条件 连续时间系统 离散时间系统,基本要求,熟练掌握劳斯判据 稳定与临界稳定及其判别 根据稳定性或相对稳定性要求确定参数范围 求采样系统的闭环特征方程并判断其稳定性,代数判据 劳斯-霍尔维茨判据 保证稳定性的参数范围 相对稳定性 离散时间系统稳定性判别 双线性变换 朱利判据,根轨迹 根轨迹的概念 幅角条件和幅值条件 根轨迹作图规则,基本要求,给出开环传递函数会作根轨迹图并做必要的计算 能利用根轨迹判断闭环系统稳定性 分析增加零、极点后根轨迹的变化（以及相应的稳定性、瞬态性能的变化）,奈奎斯特稳定性判据 奈奎斯特稳定性判据的应用（以Nyquist图为主） 稳定裕度的概念及其计算,基本要求,给出开环传递函数会作Nyquist图并会求与实轴的交点 能利用Nyquist图判断闭环系统稳定性，右半平面极点数（有开环积分环节，时延系统） 根据稳定性要求确定参数（开环增益）范围 会计算幅值稳定裕度和相角稳定裕度,第5章 范围,瞬态性能（快速性、平稳性） 性能指标的定义 典型二阶系统的性能指标及其与参数（或极点位置）的关系 高阶系统的零极点对消、主导极点,基本要求,已知二阶系统开环传递函数或闭环传递函数，会计算瞬态性能（若需要，计算公式试卷会给出） 已知瞬态性能指标，能计算二阶系统开环传递函数或确定主导极点位置,稳态性能 稳态误差的概念 用终值定理计算稳态误差的方法 各型系统对典型测试信号的稳态误差 静态误差系数 参考输入引起的稳态误差和扰动输入引起的稳态误差,基本要求,稳态误差和静态误差系数的计算,第6章 内容和要求,校正方式 串联校正 局部反馈 前馈 性能指标 频域指标 时域指标,了解几种不同的校正方式,主要频域指标与时域指标间的定性关系,根轨迹校正 频域校正,从根轨迹和频率特性两方面理解超前、滞后、滞后-超前校正的作用,基本要求,PID控制 局部反馈校正,知道P，I，PI，PD，PID控制的含义及其对系统瞬态和稳态性能的影响,从根轨迹和频率特性两方面理解局部反馈校正的作用,基本要求,关于考试,闭卷，2小时 可带计算器 题型 选择题（20%） 填空题（20%） 简述体（30%） 计算题（30%）,1系统带宽减小，则响应速度 （A） 变快 （B）变慢 （C） 不变 （D）不能确定,例如：选择题,答案： （B）,答案：(d),2. 系统开环传递函数为 ， 则系统在输入信号 作用下的稳态误差为：,(a) 0.1； (b) 10； (c) 0.05； (d) 0,例如：填空题,系统开环传递函数为 ， 则系统频率特性在低频段（ ）渐近线的斜率为 。,答案： 20dB/dec。,（a）不稳定，Z=2; (b)稳定 （c）不稳定，Z=2 ；(d)不稳定，Z=2.,例如：简述题,开环系统的奈奎斯特曲线分别如图所示， 试判断各种情况下闭环系统的稳定性 ，若系统不稳定，指出闭环系统在右半s平面上的极点个数。,1. 某负反馈系统如下图，图中 的单位阶跃响应 为 。求系统的超调量和调节时间。,例如：计算题,开环传递函数,闭环传递函数,2如图为一简单的电压调节器，在发电机的输出端用一个电位器给出反馈电压kVo, 这里k是一个常数（k 1）。该电位器的电阻足够大，以致可假设它吸收的电流可以忽略。放大器的增益Ka=20伏/伏，发电机的增益为50伏/安培（励磁电流），参考电压Vr=50伏。,（1）画出当发电机共给一个负载电流时的系统方框图，并写出每个方