自动控制原理概念最全整理

1、1. 在零初始条件下 ,线性定常系统输出量得拉普拉斯变换与输入量得拉普拉斯 变换值比 ,定义为线性定常系统得传递函数。传递函数表达了系统内在特性， 只与系统得结构、参数有关 ,而与输入量或输入函数得形式无关。2. 一个一般控制系统由若干个典型环节构成 ,常用得典型环节有比例环节、 惯性 环节、积分环节、微分环节、振荡环节与延迟环节等。3. 构成方框图得基本符号有四种 ,即信号线、比较点、方框与引出点。4. 环节串联后总得传递函数等于各个环节传递函数得乘积。环节并联后总得传 递函数就是所有并联环节传递函数得代数与。5. 在使用梅森增益公式时，注意增益公式只能用在输入节点与输出节点之间 .6. 上

2、升时间tr、峰值时间tp与调整时间t s反应系统得快速性；而最大超调量 Mp 与振荡次数则反应系统得平稳性。7. 稳定性就是控制系统得重要性能 ,使系统正常工作得首要条件。 控制理论用于 判别一个线性定常系统就是否稳定提供了多种稳定判据有 :代数判据 （Routh 与Hurwit z判据）与N yqu is t稳定判据。8. 系统稳定得充分必要条件就是系统特征根得实部均小于零,或系统得特征根均在跟平面得左半平面。9. 稳态误差与系统输入信号r （t）得形式有关，与系统得结构及参数有关。10. 系统只有在稳定得条件下计算稳态误差才有意义,所以应先判别系统得稳定性.11. Kp 得大小反映了系统在

3、阶跃输入下消除误差得能力 ,Kp 越大,稳态误差越 小；Kv 得大小反映了系统跟踪斜坡输入信号得能力， Kv 越大，系统稳态误 差越小 ;K a得大小反映了系统跟踪加速度输入信号得能力 ，Ka越大，系统跟踪精度 越高12. 扰动信号作用下产生得稳态误差 essn除了与扰动信号得形式有关外，还与扰 动作用点之前 （扰动点与误差点之间）得传递函数得结构及参数有关，但与扰 动作用点之后得传递函数无关 .13. 超调量仅与阻尼比E有关 飞越大,Mp则越小，相应得平稳性越好。反之，阻 尼比E越小,振荡越强,平稳性越差。当E =0,系统为具有频率为 Wn得等幅震 荡。14. 过阻尼E状态下，系统相应迟缓，

4、过渡过程时间长，系统快速性差；三过小，相应得起始速度较快，但因震荡强烈，衰减缓慢 , 所以调整时间 ts 亦长，快 速性差。15. 当E =0、707时，系统得超调量M pv5%,调整时间ts也最短，即平稳性与快 速性均最佳，故称E = 0、7 0 7位最佳阻尼比。16. 当阻尼比E为常数时，W n越大，调节时间ts就越短，快速性越好。系统得 超调量Mp与振荡次数N仅仅有阻尼比E决定，她们反映了系统得平稳性。17. 系统引入速度反馈控制后，其无阻尼自然振荡频率Wn不变，而阻尼比E加大 系统阶跃响应得超调量减小。18. 系统中增加一个闭环左实极点 , 系统得过渡过程将变慢 , 超调量将减小 ,

5、系统 得反应变得较为滞呆。19. 根轨迹得规律就是相角条件与幅值条件。20. K得变动只影响幅值条件不影响相角条件，也就就是说，跟轨迹上得所有点满 足同一个相角条件，K变动相角条件就是不变得。21. 跟轨迹图揭示了稳定性、阻尼系数、振型等动态性能与系统参数得关系,用跟轨迹图设计控制系统得关键就是配置合适得闭环主导极点 .22. 系统得开环对数幅频特性L (w)等于各个串联环节对数幅频特性之与，系统得 开环相频特性(w )等于各个环节相频特性之与。23. 在s右半平面上既无极点有无零点得传递函数，称为最小相位传递函数具有最小相位传递函数得系统，称为最小相位系统24. 最小相位系统得L (w)曲线

6、得斜率增大或减小时，对应相频特性得相角也增 大或减小，二者变化趋势就是一致得。对最小相位系统，幅频特性与相频特 性之间存在着唯一得对应关系。25. 对于最小相位系统，当 |G(jw )H (jw) |<1 或 20 1 g|G (jw)H( j w)| <0时，闭环系统稳定.当丫0时闭环系统稳定.26. 时域性能指标 , 包括稳态性能指标与动态性能指标 ; 频域性能指标，包括开环频域指标与闭环频域指标。27. 校正方式可以分为串联校正、反馈(并联)校正、前置校正与扰动补偿等。 串联校正与并联校正就是最常见得两种校正方式 .28. 根据校正装置得特性 , 校正装置可分为超前校正装置、

7、滞后校正装置与滞后 - 超前校正装置 .29. 校正装置中最常用得就是P I D控制规律。PID控制就是比例积分微分控制得 简称，可描述为Gc(s) =Kp +KI/s+KDs30. PD控制器就是一高通滤波器，属超前校正装置；PI控制器就是一低通滤波 器，属滞后校正装置；而PID控制器就是由其参数决定得带通滤波器.31. 非线性系统分析得基础知识，主要包括相平面法与描述函数法 .32. 只有在W s > 2Wma得条件下，采样后得离散信号才有可能无失真得恢复原来 得连续信号。这里2Wma为连续信号得有限频率。这就就是香农采样定理。 由于它给出了无失真得恢复原有连续信号得条件，所以成为设

8、计采样系统得 一条重要依据。33. 在 z 域中采样系统稳定得充要条件就是 : 当且仅当采样特征方程得全部特征 跟均分布在z平面上得单位园内，后者所有特征跟得模均小于1,相应得线性 定常系统就是稳定得。1、控制系统得基本控制方式有哪些？2、什么就是开环控制系统 ?3、什么就是自动控制？4、控制系统得基本任务就是什么？5、什么就是反馈控制原理？6、什么就是线性定常控制系统？7、什么就是线性时变控制系统 ?8、什么就是离散控制系统 ?9、什么就是闭环控制系统？1 0、将组成系统得元件按职能分类，反馈控制系统由哪些基本元件组成？11、组成控制系统得元件按职能分类有哪几种 ?1 2、典型控制环节有哪几

9、个 ?13、典型控制信号有哪几种？14、控制系统得动态性能指标通常就是指 ?1 5、对控制系统得基本要求就是哪几项？1 6、在典型信号作用下，控制系统得时间响应由哪两部分组成？17、什么就是控制系统时间响应得动态过程 ?18、什么就是控制系统时间响应得稳态过程？19、控制系统得动态性能指标有哪几个？20、控制系统得稳态性能指标就是什么？21、什么就是控制系统得数学模型 ?22、控制系统得数学模型有 :23、什么就是控制系统得传递函数？24、建立数学模型得方法有？25、经典控制理论中 ,控制系统得数学模型有 ?2 6、系统得物理构成不同，其传递函数可能相同吗？为什么？27、控制系统得分析法有哪些

10、？28、系统信号流图就是由哪二个元素构成？29、系统结构图就是由哪四个元素组成？30、系统结构图基本连接方式有几种？31、二个结构图串联连接 ,其总得传递函数等于？3 2、二个结构图并联连接 ,其总得传递函数等于？3 3、对一个稳定得控制系统 ,其动态过程特性曲线就是什么形状 ?34、二阶系统得阻尼比 ,其单位阶跃响应就是什么状态？35、 二阶系统阻尼比减小时，其阶跃响应得超调量就是增大还就是减小?36、二阶系统得特征根就是一对负实部得共轭复根时 ,二阶系统得动态响应波形就是 什么特点?3 7、设系统有二个闭环极点，其实部分别为：3二一 2;3 =-30,问哪一个极点对系 统动态过程得影响大

11、?38、二阶系统开环增益 K 增大,则系统得阻尼比减小还就是增 大？3 9、一阶系统可以跟踪单位阶跃信号 ,但存在稳态误差？不存在稳态误差。4 0、一阶系统可以跟踪单位加速度信号。一阶系统只能跟踪单位阶跃信号（无稳态误差）可以跟踪单位斜坡信号 （有稳态误差）41、控制系统闭环传递函数得零点对应系统微分方程得特征根。应就是极点4 2、改善二阶系统性能得控制方式有哪些？43、什么就是二阶系统？什么就是U型系统？44、恒值控制系统45、谐振频率46、随动控制系统4 7、稳态速度误差系数Kv48、谐振峰值49、采用比例-微分控制或测速反馈控制改善二阶系统性能，其实质就是改变了二阶系统得什么参数？。50

12、、什么就是控制系统得根轨迹？5 1、什么就是常规根轨迹？什么就是参数根轨迹？52、根轨迹图就是开环系统得极点在 s平面上运动轨迹还就是闭环系统得极点在 s 平面上运动轨迹？5 3、根轨迹得起点在什么地方？根轨迹得终点在什么地方？5 4、常规根轨迹与零度根轨迹有什么相同点与不同点？55、试述采样定理。5 6、米样器得功能就是？5 7、保持器得功能就是？二、填空题：1、经典控制理论中，控制系统得分析法有：、。2 、 控制系统得动态性能指标有哪几个?、.3、 改善二阶系统得性能常用与二种控制方法。4、 二阶系统中阻尼系数0,则系统得特征根就是 ;系统得单位阶跃响应为5、根据描述控制系统得变量不同，控

13、制系统得数学模型有：、。6、对控制系统得被控量变化全过程提出得共同基本要求归纳为：、。7、 采用比例-微分控制或测速反馈控制改善二阶系统性能，其实质就是改变了二阶系统得。8、 设系统有二个闭环极点，实部分别为：3 =2;S= 30,哪一个极点对系 统动态过程得影响大？9、 反馈控制系统得基本组成元件有 元件、元件、元件、元件、元件。10、经典控制理论中，针对建立数学模型时所取得变量不同而将系统得数学模型分为：模型、 模型、模型。1 1、控制系统得分析法有 ：、.12、 、与准确性就是对自动控制系统性能得基本要求13、 二阶振荡环节得标准传递函数就是 。14、 一阶系统得单位阶跃响应为。1 5、

14、二阶系统得阻尼比E在范围时，响应曲线为非周期过程。16、在单位斜坡输入信号作用下，U型系统得稳态误差ess=.1 7、单位斜坡函数t得拉氏变换为 。1 8、在单位斜坡输入信号作用下，1型系统得稳态误差e ss=.1 9、当且仅当闭环控制系统传递函数得全部极点都具有 时，系统就是稳定得20、线性定常系统得传递函数，就是在条件下，系统输出信号得拉氏变换与输入信号得拉氏变换得比。21、控 制 系 统 得 校 正 方 式22、反馈控制系统就是根据给定值与 得偏差进行调节得控制系统。2 3、在某系统特征方程得劳斯表中，若第一列元素有负数，那么此系统。2 4、根据根轨迹绘制法则，根轨迹得起点起始于 ,根轨

15、迹得终点终止于.2 5、若根轨迹位于实轴上两个相邻得开环极点之间，则这两个极点之间必定存在 点。2 6、线性定常系统在正弦信号输入时，稳态输出与输入得相位移随频率而变化得函 数关系称为_。27、设系统得频率特性为，则称为28、 在小迟延及低频情况下，迟延环节得频率特性近似于 得频率特性。29、1型系统极坐标图得奈氏曲线得起点就是在相角为得无限远处3 0、根据幅相曲线与对数幅频、相频曲线得对应关系，幅相曲线单位园上一点对应对数幅频特性得 线,幅相曲线单位圆外对应对数幅频特性得范围31、用频率校正法校正系统，在不影响系统稳定性得前提下，为了保证稳态误差要求，低频段 要充分大,为保证系统得动态性能，

16、中频段得斜率为,为削弱噪声影响，高频段增益要 o32、 利用滞后网络进行串联校正得基本原理就是：利用校正网络对高频信号幅值得特性，使已校正系统得 下降，从而使系统获得足够得 o3 3、超前校正就是将超前网络得交接频率 1/aT与1/T选择在待校正系统得两边,可以使校正后系统得与满足性能指标要求。34、根据对数频率稳定判据判断系统得得稳定性，当幅频特性穿越Odb线时，对应得相角裕度丫 0，这时系统就是;当相频特性穿越180。线时，对应得幅频特性h 0,这时系统就是 _o3 5、在频域设计中,一般地说,开环频率特性得低频段表征了闭环系统得 ;开环频率特性得中频段表征了闭环系统得 ;开环频率特性得高

17、频段表征了闭环系统得;36、滞后校正装置最大滞后角得频率=o3 7、0型系统对数幅频特性低频段渐近线得斜率为 dB/dec,高度为20lgKp。38、串联校正装置可分为超前校正、滞后校正与o39、积分环节得对数幅频特性曲线就是一条直线，直线得斜率为_dB/deco40、在离散控制系统中有二个特殊得环节，它们就是与o自动控制原理填空题复习（一）1. 对于一个自动控制得性能要求可以概括为三个方面：稳定性、快速性 、 准确性 .2. 反馈控制系统得工作原理就是按偏差进行控制，控制作用使偏差消除或减小，保证系统得输出量按给定输入得要求变化。3. 系统得传递函数只与系统本身一有关，而与系统得输入无关4.

18、 自动控制系统按控制方式分，基本控制方式有：开环控制系统、 闭环控制系统、混合控制系统三种5传递函数G(S)得拉氏反变换就是系统得单位阶跃 _响应。6. 线性连续系统得数学模型有电机转速自动控制系统。7. 系统开环频率特性得低频段，主要就是由惯性一环节与一阶微分环节来确定。8. 稳定系统得开环幅相频率特性靠近(一1,jO)点得程度表征了系统得相对稳定性，它距离(-l,j 0)点越远 _,闭环系统相对稳定性就越高9. 频域得相对稳定性常用 相角裕度与幅值裕度表示，工程上常用这里两个量来估算系统得时域性能指标。10. 某单位反馈系统得开环传递函数，则其开环频率特性就是 ，开环幅频特性就是，开环对数

19、频率特性曲线得转折频率为 。11. 单位负反馈系统开环传递函数为，在输入信号r (t)=sint作用下,，系统得稳态输出 Css ( t ) =，系统得稳态误差Css(t)12. 开环系统得频率特性与闭环系统得时间响应有关。开环系统得低频段表 征闭环系统得 稳定性;开环系统得中频段表征闭环系统得 动态性能?;开环系统得高频段表征闭环系统得 抗干扰能力。自动控制原理填空题复习(二)1、 反馈控制又称偏差控制，其控制作用就是通过输入量与反馈量得 差值进行得.2、 复合控制有两种基本形式：即按 参考输入得前馈复合控制与按 扰动一得前馈复合控制。3、两个传递函数分别为G1 (s)与G2(s)得环节，以

20、并联方式连接，其等效传递函数为，贝UG(s)为G1(s)+G2(s)_(用Gi(s)与G2(s)表示)。5、若某系统得单位脉冲响应为， 则该系统得传递函数G (s)为。6、 根轨迹起始于开环极点终止于开环零点或无穷远 _。7、设某最小相位系统得相频特性为，则该系统得开环传递函数为8、PI控制器得输入-输出关系得时域表达式就是，其相应得传递函数为_，由于积分环节得引入，可以改善系统得_稳定一性能。自动控制原理填空题复习(三)1、在水箱水温控制系统中，受控对象为 箱 ,被控量为水温 2、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为_开环控制系统_；当控制

21、装置与受控对象之 间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为 闭环控制系统含有测速发电机得电动机速度控制系统，属于闭环控制系统。3、稳定就是对控制系统最基本得要求，若一个控制系统得响应曲线为衰减振 荡,则该系统 _稳定_。判断一个闭环线性控制系统就是否稳定，在时域 分析中采用劳斯判据 _；在频域分析中采用奈奎斯特判据亠4、传递函数就是指在_0_初始条件下、线性定常控制系统得输入拉氏变 换_与_输出拉氏变换之比5、设系统得开环传递函数为，则其开环幅频特性为，相频特性为6、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系 ，开环频域性能指标中得幅值穿越频率对应时域性能指标 调整时间，它们反映了系统动态过程得快

22、速性 。自动控制原理填空题复习(四)1、 对自动控制系统得基本要求可以概括为三个方面，即：_稳定性_、快速性与准确性。2、 控制系统得 输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下得比值 _称为传递函数一阶系统传函标准形式就是，二阶系统传函标准形式就是3、在经典控制理论中，可采用一劳斯判据一、根轨迹法或一奈奎斯特判据等 方法判断线性控制系统稳定性。4、控制系统得数学模型,取决于系统_结构与参数，与外作用及初始条件无关。5、线性系统得对数幅频特性,纵坐标取值为_20lgA () _，横坐标为lg ()。6、奈奎斯特稳定判据中，Z = P - R，其中P就是指 _右半S平面得开环极点个数_，Z就是指

23、右半S平面得闭环极点个数R指 奈氏曲线逆时针方向包围 (一1 , j 0 )整圈数。7、在二阶系统得单位阶跃响应图中,定义为_ 调整时间。就是超调_.8 PI控制规律得时域表达式就是. P ID控制规律得传递函数表达式就是。9、设系统得开环传递函数为，则其开环幅频特性为相频特性为。自动控制原理填空题复习(五)1、对于自动控制系统得性能要求可以概括为三个方面，即：稳定性 _、_准确性与快速性，其中最基本得要求就是 稳定性_。2、若某单位负反馈控制系统得前向传递函数为，则该系统得开环传递函数为 G(s) _。3、能表达控制系统各变量之间关系得数学表达式或表示方法，叫系统得数 学模型，在古典控制理论

24、中系统数学模型有微分方程_、_传递函数等。4、 判断一个闭环线性控制系统就是否稳定，可采用 劳斯判据、根轨迹、奈奎斯特判据等方法。5、设系统得开环传递函数为，则其开环幅频特性为_,相频特性为。6、PID控制器得输入-输出关系得时域表达式就是其相应得传递函数为_7、最小相位系统就是指 S右半平面不存在系统得开环极点及开环零点.自动控制原理填空题复习（六）-1. 某典型环节得传递函数就是,则系统得时间常数就是 _0、5 _o2. 延迟环节不改变系统得幅频特性,仅使_相频特性发生变化。3. 若要全面地评价系统得相对稳定性，需要同时根据相位裕量与幅值裕量 来做出判断。4. 一般讲系统得加速度误差指输入

25、就是 _阶跃信号所引起得输出位置 上得误差。5. 输入相同时,系统型次越高,稳态误差越小.6. 系统主反馈回路中最常见得校正形式就是_串联校正_与反馈校正.7. 、已知超前校正装置得传递函数为,其最大超前角所对应得频率_ 1、25 o8. 若系统得传递函数在右半S平面上没有_开环零点与开环极点,则该 系统称作最小相位系统.9、 对控制系统性能得基本要求有三个方面：_稳定性、快速性 、准确性。10、 传递函数得定义：在 _0初始条件下，线性定常系统输出量得拉 氏变换与系统输入量得拉氏变换变换之比。11、控制系统稳定得充分必要条件就是： 系统得全部闭环极点都在复平面得左 半平面上_。1 2、增加系统开环传递函数中得积分_环节得个数，即提高系统得型别，可改善 其稳态精度。1 3、频率特性法主要就是通