包装自动控制复习2013.5.doc

复 习 按系统有无反馈，通常可将控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统 。 对于自动控制系统，按照输出变化规律，可以分为：自动调节系统、随动系统和程序控制系统。 对控制系统的基本要求一般可以归纳为稳定性、快速性和准确性。 就系统及其输入、输出三者之间的动态关系而言，当系统已定、并且输入已知时，求出系统的输出（响应），并通过输出来研究系统本身的有关问题，是_系统分析_ 在典型闭环控制系统中，系统的控制部分由以下给定环节、测量环节、比较环节、放大及运算环节和执行环节组成。 传递函数的定义是对于线性定常系统,在初始条件为零的条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。 瞬态响应是系统受到外加作用激励后，从初始状态到最终或稳定状态的响应过程。 判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为负实根或负实部的复数根，即系统的特征根必须全部在复平面的左半平面是系统稳定的充要条件。 频率响应是系统对正弦输入稳态响应，频率特性包括幅频和相频两种特性。 如果系统受扰动后偏离了原工作状态，扰动消失后，系统能自动恢复到原来的工作状态，这样的系统是(渐进)稳定的系统。 传递函数的组成与输入、输出信号无关，仅仅决定于系统本身的结构和参数，并且只适于零初始条件下的线性定常系统。 线性控制系统最重要的特性是可以应用_叠加_原理，而非线性控制系统则不能。 反馈控制系统是根据输入量和_反馈量_的偏差进行调节的控制系统。 在单位斜坡输入信号作用下，0型系统的稳态误差ess=_。 当且仅当闭环控制系统特征方程的所有根的实部都是_时，系统是稳定的。 方框图中环节的基本连接方式有串联连接、并联连接和_ _连接。 线性定常系统的传递函数，是在_ _时，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。 线性定常系统在正弦信号输入时，稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为_ 积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线，直线的斜率为_dBdec。 二阶系统的阻尼比为 _ _ 时，响应曲线为等幅振荡。 在单位斜坡输入信号作用下，型系统的稳态误差ess=_。 0型系统对数幅频特性低频段渐近线的斜率为_dB/dec，高度为 lgKp。 单位斜坡函数t的拉氏变换为。 系统的传递函数完全由系统的结构和参数决定，与_输入量、扰动量_的形式无关。 决定二阶系统动态性能的两个重要参数是阻尼系数和_无阻尼自然振荡频率wn 。 设系统的频率特性(j)=R()+jI(),则幅频特性|G(j)|=。 分析稳态误差时，将系统分为0型系统、I型系统、II型系统，这是按开环传递函数的_积分_环节数来分类的。 线性系统稳定的充分必要条件是它的特征方程式的所有根均在复平面的_左_部分。 用频域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是_正弦函数_。 二阶衰减振荡系统的阻尼比的范围为。 G(s)=的环节称为_惯性_环节。 系统输出量的实际值与_输出量的希望值_之间的偏差称为误差。 线性控制系统其输出量与输入量间的关系可以用_线性微分_方程来描述。 二阶系统的典型传递函数是。 设系统的频率特性为，则称为 实频特性 。 二阶振荡环节的谐振频率r与阻尼系数的关系为r=n。 用频率法研究控制系统时，采用的图示法分为极坐标图示法和_对数坐标_图示法。 二阶系统的阻尼系数=_0.707_时，为最佳阻尼系数。这时系统的平稳性与快速性都较理想。 传递函数 时间响应 频率特性 系统稳定性设系统开环传递函数如下，试绘制系统的对数幅频特性曲线。（10分）解：该系统开环增益K30；有一个积分环节，即v1；低频渐近线通过（1，20lg30）这点，斜率为20dB/dec；有一个惯性环节，对应转折频率为，斜率增加20dB/dec。 系统对数幅频特性曲线如下所示。L(w)/dB20 dB/dec0w /(rad/s) 5040 dB / dec