自动控制填空问答题知识点总结

1、自动控制填空问答题知识点总结 第一章. 绪论 本章主要考问答题： 1机械工程控制论的研究对象与任务 具体地说，它研究的是工程技术中的广义系统在一定的外界条件作用下，从系统一定的初始状态出发，所经历的由其内部的固有特性所决定的整个动态历程； 换句话说，就是研究系统及其输入、输出三者之间的动态关系。 2系统的定义： 系统就是由相互联系、相互作用的若干部分构成，而且有一定的目的或一定运动规律的一个整体。 特点： 1）整体性：系统由许多要素组成，各个组成部分是不可分割的。 2）相关性：系统内部各要素之间相互以一定规律联系着。 3）层次性：系统可以分解为一系列的子系统，并存在一定的层次结构。 4）目的性

2、：系统具有某种目的，要达到既定的目的，系统必须具有一定的功能（如控制、调节和管理的功能）。 机械系统：以实现一定的机械运动、输出一定的机械能，以及承受一定的机械载荷为目的的系统，称为机械系统。对于机械系统，其输入和输出分别称为“ 激励” 和“ 响应”。 3反馈 定义：一个系统的输出，部分或全部的被反过来用于控制系统的输入，称为系统的反馈。 外反馈：在自动控制系统中，为达到某种控制目的而人为加入的反馈， 称为外反馈。 内反馈：在系统或过程中存在的各种自然形成的反馈，称为内反馈。 负反馈：输出（被控量）偏离设定值（目标值）时，反馈作用使输出偏离程度减小，并力图达到设定值。（检测误差，并纠正偏差）

3、正反馈：输出偏离设定值时，反馈作用使输出偏离程度加剧。 4对控制系统的基本要求： 评价一个控制系统的好坏，其指标是多种多样的，但对控制系统的基本要求（即控制系统所需的基本性能）一般可归纳为稳定性、快速性和准确性。 1) 系统的稳定性： 指系统抵抗动态过程振荡倾向和系统能够恢复平衡状态的能力。（稳定性的要求是系统工作的必要条件） 2) 系统的快速性： 指当系统输出量与给定的输入量之间产生偏差时，消除这种偏差的快慢程度。（快速性是在系统稳定的前提下提出） 3) 系统的准确性： 指在调整过程结束后输出量与给定的输入量之间的偏差程度，这一偏差也称为静态精度。（准确性是衡量系统工作性能的重要指标） 第二

4、章. 系统的数学模型 1建立系统数学模型有两种方法：分析法和实验法。 2系统的传递函数： 定义：在外界输入作用前，输入、输出的初始条件为零时，线性定常系统、环节或元件的输出x0(t)的laplace变换x0(s)与输入xi(t)的laplac变换xi(s)之比，称为该系统、环节或元件的传递函数。（只与系统的的固有特性有关） 零初始条件： (1)(2)(n?1)如无特别声明，一般将外界输入作用前的输出的初始条件x0(0?),x0(0?),x0(0?),?,x0(0?)称为系统的初始状态或初态。 t第三章. 系统的频率特性分析 1频率特性： 定义：幅频特性a()和相频特性()总称为系统的频率特性，

5、记为a(?)?(?)或a(?)ej?(?) 幅频特性：线性系统在谐波输入作用下，其稳态输出与输入的幅值比是输入信号的频率的函数，称其为系统的幅频特性记为： x(?) a(?)?0xi相频特性：稳态输出信号与输入信号的相位差()（或称相移）也是的函数，称其为系统的相频特性。 2频率特性的特征量 1) 零频幅值 零频幅值a(0)表示当频率接近于零时，闭环系统输出的幅值与输入的幅值之比。所以a(0)的数值与1相差的大小，反映了系统的稳态精度。a(0)越接近于1，系统的稳态误差越小。 2) 复现频率与复现带宽 若事先规定一个作为反映低频输入信号的允许误差，那么，?m就是幅频特性值与a(0)的差第一次达

6、到时的频率值，称为复现频率。 当频率超过?m，输出就不能“复现”输入，所以，0?m表征复现低频输入信号的频带宽度，称为复现带宽。 3) 谐振频率及相对谐振峰值 幅频特性a()出现最大值amax时的频率称为谐振频率?r。?r时的幅值a(?r)?amax与=0时的幅 amax称为谐振比或相对谐振峰值mr。 a(0)4) 截止频率和截止带宽 一般规定幅频特性a()的数值由零频幅值a(0)下降3db时的频率，亦即a()由a(0)下降到0.707a(l 稳定的定义： 若系统在初态的影响下，由它所引起的系统时间相应随着时间的推移，逐渐衰减并趋于零，回到平衡位置，则称该系统为稳定的；反之，若在初态影响下，由它所引起的系统的时间响应随时间的推移而发散，偏离平衡位置越来越远，则称该系统不稳定。 第五章. 系统的性能指标 1系统的性能指标包括：时域性能指标，频域性能指标，综合性能指标（误差准则）。 1) 时域性能指标 瞬态性能指标 a. 延迟时间td； b. 上升时间tr； c. 峰值时间tp； d. 最大超调量或最大百分比超调量mp； e. 调整时间（或过渡过程时间）ts。 稳态性能指标 a. 稳态偏差 b. 稳态误差 2) 频域性能指标 相位裕度?。 幅值裕度kg。