5期末串讲试题串讲稿

1、、自动系统的分类n （1）按照反馈情况分类：1） 开环系统：如普通车床主轴转速控 制，由电机主轴箱主轴工件传递旋转运动；开环系统结构简单、工作等优点，但对系统的扰动没有自动调整能力，精度不 高；2） 闭环系统：优点是能够自动扰动引起的误差，精度较高。缺点是如果参数选择不可能会出现不如振荡甚至发散；资料请资料请、系统的基本组成资料请资料请n 闭环 是自然界中一切物体的自身运动的基本规律之一，可以实现复杂而精确的 ；如人和动物（为寻求目标）的行走、汽车驾驶过程、过程等。n 要熟悉开环和闭环的特点。资料请资料请n （4）反馈：把输出量送回到输入端并与输入信号比较的过程称为反馈；系统输入量经由检测装置

2、（反馈装置）到达输入端所经过的路径称为主反馈通路，其信号称为主反馈信号。（5）开环系统：是指装置与被控对象之间只有顺向作用而无反向的系 统。简言之，即没有反馈的系统；n （6）闭环系统：是指装置与被控对象之间既有顺向作用，又有反向，即有反 馈的系统所以又叫反馈系统；资料请资料请1、基本概念n（1） 被控对象：指人们要求实现某种确定的运动、生产过程、状态以及特定要求的；（2） 装置：指对被控对象起作用，使之实现所要求动作的机械-电子系统总体；n （3）自动系统：由装置和被控对象组成自动系统；资料请资料请第一篇工程基础n 第一章 机械系统工程的一般概念资料请资料请一、重要概念n 微分方程解的物理意

3、义n 传递函数及其性质n 结构图资料请资料请第二章系统的数学描述资料请资料请本课程的目的n 根据上述三条基本要求，对系统在时间域以及频率域的特性进行研究、分析， 在此基础上 系统特性的校正 。资料请资料请n （2）过渡过程性能所谓过渡过程，指系统输入发生变化输出从原来的稳态值经过变化达到新的 输出值之间的过渡状态。其中 过渡过程所需时间以及变动状态。（3）稳态精度：如果系统是 的，但其稳定的输出值与希望值间有一定误差，该误差大小表示了系统的稳态精度。资料请资料请、对闭环（反馈）系统的基本要求n （1） 性n 性即 受到突然干扰时或输入突然改变 输出将会偏离原来的平衡位置，当干扰消除后，系统最终

4、应能以一定精度恢复到原来的平衡状态的特性；资料请资料请（2）按系统的运动传递特性分类n 1） 线性系统： 当输入为时，输出为（均匀性）n 当输入为时，输出为（叠加性）2） 非线性系统不满足线性系统的均均性和叠加性时，该系 统即为非线性系统，其运动特性需用非线性方 程描述。本门课程研究的对象主要是线性系统。资料请资料请二、主要计算资料请资料请、结构图基本要素和组成n (1) 信号线，箭头表示信号传递方向；(2) 方框中表示传递函数，即C(s)=G(s)D(s)；(3) 加减点，表示信号的相加或相减，即D(s)=A(s)B(s)；(4) 引出点，表示同一信号向不同方向传递，在同一点引出的信号数值与

5、性质完全相同。 即C(s)=C1(s)=C2(s)资料请资料请n (4) 传递函数的拉斯反变换是系统的脉冲响应。所谓脉冲响应是指在输入脉冲函数时的输出。资料请资料请传递函数的性质（1） 由拉氏变换的定义可以知道，是一个复变量，所以传递函数是复变量的函数，一般是有理真分式即； 分母中的最高次数等于输出量导数的最高阶数，如果的最高次数为，称系统为阶系统；（2） 传递函数只取决于系统的结构与参数，与输入输出大小无关；（3） 多项式等于零的根称为传递函数的零点；分母多项式等于零的根称为传递函数的极点。将传递函数的零、极点表示在复平面（平面）上，称为传递函数的零极点分布图。资料请资料请（）传递函数n 在

6、零初始条件下，系统输出量拉氏变换与输入量拉氏变换之比。资料请资料请（）微分方程解的物理意义n （1）零状态响应：在零初始条件下，由输入信号引起的输出称为零状态响应；（2） 零输入响应：零输入信号条件下，由初始条件引起的输出，称为零输入响应；（3） 暂态分量：齐次方程的通解，其值随着时 间增大而逐渐衰减，当时，接近于零。所以叫暂态分量；（4） 稳态分量：在输入信号作用下，系统达到状态以后的变化规律，即是非齐次方程的特解。在理论中称为稳态分量。资料请资料请（）典型环节传递函数n 1）比例环节：n 2）环节：n 3） 微分环节：n 4) 惯性环节：n 5）振荡环节：n 6）一阶微分环节：n ）延迟环

7、节：资料请资料请资料请资料请资料请资料请（）传递函数的一般求法资料请资料请、传递函数的求法n （）传递函数的一般求法n （）典型环节传递函数n （）闭环系统传递函数资料请资料请、建立系统（或元件）微分方程的一般步骤n （1） 确 （或元件）的输入量和数储量；（2） 根据物理或化学定律，列出原始方程式；（3） 消去原是方程式中的中间变量， 最后得到只包含输入量和输出量的方程式，即系统（或元件）的输入输出微分方程式。资料请资料请：资料请资料请结构图的等效变换：n 结构图等效变换的基本原则：变换前后的输出量不变资料请资料请、结构图的绘制和等效变换n 结构图的绘制绘制结构图的一般步骤为：（1） 列写系

8、统（或元件）的原始微分方程；（2） 对这些原始微分方程进行拉氏变换；（3） 根据拉氏变换式中信号之间的因果关系，画出每个方程对应的方框图；（4） 按照系统中信号传递顺序，依次连接方框图，便得到系统的结构图。资料请资料请例题：资料请资料请*复阻抗法求传递函数n 在复阻抗概念中，R的复阻抗仍是R，电容C的复阻抗是1/Cs，电感L的复阻抗是Ls。复阻抗的串联、并联的运算规则同纯电阻电路相同,然后通过列出零初试条件下的系统运动的复变量方程，消去中间变量，得出输出与输入之比即系统传递函数。资料请资料请（）闭环系统传递函数n 实际 系统的传递函数往往由上述几个典型环节组成，而典型环节分析是我们了解分析系统传递函数的基础。即可以由分析、建立典型环节的传递函数入手，建立整体传递函数，进而分析系统特性。资料请资料请）n 若判据：表中第一列数均大于零，即则系统；若表第一列出现小于零的数，则系统不，并且第一列各数符号改变的次数等于特征方程的正实部根的数目。资料请资料请、过渡过程性能的指标的计算（）一阶系统的过渡过程分析一阶系统的阶跃响应：资料请资料请（）n ）的过渡过程分析的数学模型 ：资料请资料请三、系统输出的稳态误差资料请资料请例 已知系统的开环传递函数为