自动控制原理与系统.doc

自动控制原理与系统复习提要教材：自动控制原理与系统 孔凡才（第3版）考核方式：闭卷考试考试题型：客观题：包括填空，选择，约占25% 主观题：包括简答（约占1020%），证明，计算考核时间：待定考核内容：自动控制原理 自动控制系统第一章 自动控制系统概述考试题型：选择/填空/简答考核内容：1 什么是自动控制所谓自动控制，就是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置，对生产过程、工艺参数、目标要求等进行自动的调节与控制，使之按照预定的方案达到要求的指标。2 自动控制系统的分类按输入量的变化规律分：恒值控制系统，随动系统和过程控制系统；按系统中传输的信号类型分：连续控制系统和离散控制系统按系统的输出量和输入量之间的关系分：线性系统和非线性系统按系统中的参数对时间的变化情况分：定常系统和时变系统3 开环控制系统和闭环控制系统的定义，特征输出量与输入量之间没有反向联系，只靠输入量对输出量单向控制的系统叫开环控制系统（Open-loop Control System）。系统输出量通过反馈环节返回作用于控制部分形成闭合回路的系统叫闭环控制系统（Close-loop Control System）。4自动控制系统的主要组成部分及其在系统中的作用5对自动控制系统性能指标的基本要求一 稳，意谓系统稳定性好，动态过程的超调和振荡小二 准 意谓系统稳态性能好，无静差或静差小三 快 意谓系统失稳后调整时间短，能尽快恢复或达到新的稳定状态6系统的稳态性能指标和动态性能指标的含义第二章 拉普拉斯变换及其应用本章不单独出题 记表2-1的1， 2，其它公式在需要使用时由试卷给出第三章 自动控制系统的数学模型考试题型：选择/填空/简答考核内容：1 什么是自动控制系统的传递函数线性定常系统在零初始条件下，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比，称为传递函数 。2 自动控制系统的常用数学模型有哪几种微分方程传递函数系统框图（方框图）求解观察估算线性微分方程性能指标传递函数时间响应 频率响应拉氏变换拉氏反变换估算计算傅氏变换S=j频率特性3 典型环节的数学模型（可与第四章相关内容合看）考试题型：证明/计算考核内容：1 系统框图的化简2 系统闭环传递函数的求取第四章 分析自动控制系统性能常用的方法考试题型：证明/计算考核内容：1 二阶系统的阶跃响应曲线2 已知系统开环传递函数绘制开环对数幅频/相频特性曲线（折线）或相反注：可能与第五章综合第五章 自动控制系统的性能分析考试题型：选择/填空/简答考核内容：1 系统稳定性的定义系统的稳定性(Stability)是指系统工作在平衡状态,受到扰动偏离了平衡状态，扰动消失之后，经过足够长的时间,系统能够恢复到平衡状态，称系统是稳定的。稳定性只由结构、参数决定，与初始条件及外作用无关。2 系统稳定的充要条件系统稳定的充要条件是：特征方程的所有的根的实部都必须是负数。亦即所有的根都在复平面的左侧。3 系统稳态误差和动态误差系统的稳态误差由跟随误差和扰动误差两部分组成。它们不仅和系统的结构、参数有关，而且还和作用量(输入量和扰动量)的大小、变化规律和作用点有关。考试题型：证明/计算考核内容：1 系统稳定性判据 应用对数频率判据判别系统稳定与否2 相位稳定裕量的求取最大超调量上升时间调整时间振荡次数3 系统跟随动态指标的求取R(s)Ks (Ts + 1)-C(s)第六章 自动控制系统的校正考试题型：填空/选择考核内容：1 什么是系统校正？系统校正有哪些类型？在系统中加入一些参数可以根据需要而改变的机构或装置，使系统的整个特性发生变化，从而满足给定的各项性能指标。系统校正可分为串联校正，反馈校正和顺馈补偿。串联校正的常用控制律有比例（P）校正，比例-微分（PD）校正，比例-积分（PI）校正和比例-积分-微分（PID）校正；反馈校正可分为比例反馈校正（硬反馈）和微分反馈校正（软反馈）；顺馈补偿校正又可分为按扰动进行补偿和按输入进行补偿。2 比例串联校正调整系统的什么参数，它对系统性能产生什么影响？ 比例串联校正调整系统的增益。降低增益，将使系统的稳定性改善，但使系统的稳态精度变差。增加增益，系统性能变化与上述相反。考试题型：计算考核内容：校正前后系统性能分析第七章 直流调速系统考试题型：填空/选择考核内容：1 直流调速系统的优缺点考试题型：简答考核内容：转速、电流双闭环直流调速系统的调节过程（P182页图）第八章 交流调速系统考试题型：填空/选择考核内容：交流调速系统有哪些调速方案？交流调速的方案有：改变极对数P的变极调速（有级调速），改变转差率S的变转差率调速和变频调速。其中变频调速是调节同步转速，可以从高速到低速都保持很小的转差率，效率高，调速范围大，精度高，是交流电动机一种比较理想的调速方案。变频控制方式上有变压变频调速，矢量控制变频调速和直接转矩控制变压变频调速等几种。第九章 位置随动系统考试题型：填空/选择考核内容：1 什么是位置随动系统？又称跟随系统或伺服系统。它主要解决有一定精度的位置自动跟随问题。2 位置随动系统与调速系统相比，有什么特点？1) 输出量为位移，而不是转速。2) 输入量是在不断变化着的(而不是恒量)，它主要是要求输出量能按一定精度跟随输入量的变化。而调速系统则主要是要求系统能抑制负载扰动对转速的影响。3) 供电电路应是可逆电路，使伺服电动机可以正、反两个方向转动，以