工程基础及控制 1

总复习要点常见系统工作原理输入信号、被控信号、测量信号、干扰信号被控对象、执行机构、测量装置、比较装置原理框图绪论2026/8/42of54闭环温度控制系统2026/8/43of54闭环温度控制系统2026/8/44of54闭环温度控制系统2026/8/45of54闭环温度控制系统2026/8/46of54转速控制系统2026/8/47of54转速控制系统2026/8/48of54位置随动系统2026/8/49of54水位控制系统2026/8/410of54水位控制系统2026/8/411of54要点根据方框图画信号流图Mason公式输入节点到输出节点的增益输入节点到混合节点的增益混合节点到输出节点的增益信号流图2026/8/412of54信号流图2026/8/413of54信号流图2026/8/414of54信号流图2026/8/415of54回路信号流图2026/8/416of54R->C信号流图2026/8/417of54V->C信号流图2026/8/418of54要点由阻尼比和自然振荡频率求最大超调量和调整时间由最大超调量和调整时间求阻尼比和自然振荡频率计算稳态误差系数和稳态误差时域分析2026/8/419of54时域分析2026/8/420of54时域分析（1）当a=0,K=8时，求最大超调量Mp,调整时间ts（

=2%）（2）当K=8,

=0.7时，确定参数a值，并求最大超调量Mp,调整时间ts（

=2%）2026/8/421of54当时，开环递函数为

时域分析2026/8/422of54当，开环传递函数为

时域分析2026/8/423of54时域分析2026/8/424of54时域分析2026/8/425of54时域分析2026/8/426of54要点绘制系统的根轨迹存在复极点、复零点的情况系统稳定性分析阻尼比在根轨迹上如何体现？根轨迹2026/8/427of54Rule1:

全根轨迹的分支数＝max{m,n}。Rule2:

根轨迹对称于s平面的实轴。Rule3:根轨迹起始于开环传递函数的极点。Rule4:

根轨迹终止于开环传递函数的零点。Rule5:

实轴上根轨迹右边的开环实极点与实零点的个数和为奇数Rule6:

如果全根轨迹趋于无穷远，则必沿着一组渐近线趋向于无穷远。根轨迹2026/8/428of54Rule7:

全根轨迹在开环复极点与开环复零点处的出射角和入射角。根轨迹的出射角：根轨迹的入射角：和为需求出射（入射）角的复数极（零）点到其他零点和极点的幅角。根轨迹2026/8/429of54Rule8:

全根轨迹与虚轴的交点和交点的Kr值。Rule9:

全根轨迹的分离点。Rule10:

全根轨迹上Kr值的确定。根轨迹2026/8/430of54试绘制该系统根轨迹的大致图形，并基于根轨迹分析系统的稳定性根轨迹2026/8/431of54根轨迹2026/8/432of54要点根据最小相位系统的幅频特性写出传递函数计算相位裕量分析系统稳定性Bode图2026/8/433of54Bode图2026/8/434of54Bode图2026/8/435of54Bode图2026/8/436of54要点绘制Nyquist图判断稳定性相位裕量与增益裕量Nyquist判据2026/8/437of54与虚轴的交点Nyquist判据2026/8/438of54与实轴的交点Nyquist判据2026/8/439of54G(s)H(s)平面上的奈氏判据假如s沿着奈氏路径绕一圈，G(jω)H(jω)曲线顺时针方向绕(-1,j0)点的圈数N-1为F(s)在s右半开平面内零点个数Z-1与极点个数P-1之差：

N-1=Z-1–P-1

当Z-1=0时，闭环系统是稳定的,否则是不稳定的。Nyquist判据2026/8/440of54

从s=-j0→+j0的奈氏路径是一个以原点为圆心，半径为无穷小的半圆，按逆时针方向从右侧绕过原点。结论:当s从-j0转到+j0时，G(s)H(s)的奈氏曲线以半径为无穷大，顺时针转过Nyquist判据2026/8/441of54Nyquist判据2026/8/442of54Nyquist判据2026/8/443of54Nyquist判据2026/8/444of54要点绘制系统的Bode图设计超前校正装置校正2026/8/445of54相位超前网络当ω=0时，增益为1/a，串入系统，则会降低系统的静态性能，故在使用时必须增加一个放大倍数为a的附加放大器校正2026/8/446of54校正2026/8/447of54设一系统的开环传递函数为

若要使系统的稳态速度误差系数，相位裕量，试设计一个校正装置。校正2026/8/448of54(1)

根据稳态误差要求，确定开环增益K。校正2026/8/449of54(2)

画出校正前系统的伯德图，求出相角裕量和增益剪切频率校正2026/8/450of54(3)根据要求相角裕量，估算需补偿的超前相角(4)求出a值(5)