總複習第一章的概念
1、典型的反饋控制系統基本組成框圖：
2、自動控制系統基本控制方式：(1)、反饋控制方式；(2)、開環控制方式；(3)、復合控制方式。
3、基本要求的提法：可以歸結為穩定性（長期穩定性）、準確性（精度）和快速性（相對穩定性）。
第二章要求:
1、掌握運用拉氏變換解微分方程的方法；
2、牢固掌握傳遞函式的概念、定義和性質；
3、明確傳遞函式與微分方程之間的關係；
4、能熟練地進行結構圖等效變換；
5、明確結構圖與訊號流圖之間的關係；
6、熟練運用梅遜公式求系統的傳遞函式；
例1 某乙個控制系統動態結構圖如下，試分別求系統的傳遞函式: ，。
例2 某乙個控制系統動態結構圖如下，試分別求系統的傳遞函式：。
例3將上圖彙總得到：
例4、乙個控制系統動態結構圖如下，試求系統的傳遞函式。
x (s
x（s）
例5 如圖rlc電路，試列寫網路傳遞函式 uc(s)/ur(s).
解: 零初始條件下取拉氏變換：
例6某乙個控制系統的單位階躍響應為：，試求系統的傳遞函式、微分方程和脈衝響應。解：傳遞函式：，微分方程：
脈衝響應：
例7乙個控制系統的單位脈衝響應為，試求系統的傳遞函式、微分方程、單位階躍響應。
解：傳遞函式：，微分方程：
單位階躍響應為：
第三章本章要求：
1、穩定性判斷
1）正確理解系統穩定性概念及穩定的充要條件。 閉環系統特徵方程的所有根均具有負實部；或者說，閉環傳遞函式的極點均分布在平面的左半部。
2）熟練運用代數穩定判據判定系統穩定性，並進行分析計算。
2、穩態誤差計算
1）正確理解系統穩態誤差的概念及終值定理應用的限制條件。
2）牢固掌握計算穩態誤差的一般方法。
3）牢固掌握靜態誤差係數法及其應用的限制條件。
3、動態效能指標計算
1）掌握一階、二階系統的數學模型和典型響應的特點。
2）牢固掌握一階、二階系統特徵引數及欠阻尼系統動態效能計算。
3）掌握典型欠阻尼二階系統特徵引數、極點位置與動態效能的關係。
例3 已知圖中tm=0.2，k=5，求系統單位階躍響應指標。
解3：系統閉環傳遞函式為
化為標準形式
即有2n=1/tm=5, n2=k/tm=25
解得n=5, ζ=0.5
例4某控制系統動態結構圖如下，要求系統阻尼比ξ=0.6,確定k值；並計算單位階躍函式輸入時閉環系統響應的σ%、t（5%）。
閉環傳遞函式：
，由得k=0.56；
例5：設控制系統的開環傳遞函式系統為 ，試用勞斯判據判別系統的穩定性，並確定在復平面的右半平面上特徵根的數目。
解：特徵方程：
勞斯表控制系統不穩定，右半平面有兩個特徵根。
例6：乙個單位負反饋控制系統的開環傳遞函式為：g（s）=，要求系統閉環穩定。試確定k的範圍(用勞斯判據)。
解：特徵方程：
勞斯表系統穩定的k值範圍（0，14）
例6：系統的特徵方程：
解：列出勞斯表：
因為勞斯表中第一列元素無符號變化，說明該系統特徵方程沒有正實部根，所以：系統穩定。
第四章根軌跡
1、根軌跡方程
2、根軌跡繪製的基本法則
3、廣義根軌跡
（1）引數根軌跡 （2）零度根軌跡
例1: 某單位反饋系統，
（1）3條根軌跡的起點為
(2) 實軸根軌跡 （0，-1）；（-2，-∞）
（3）漸近線：3條。
漸近線的夾角：
漸近線與實軸的交點
（4）分離點
得（5）與虛軸的交點
系統的特徵方程：
實部方程虛部方程
解得捨去)
臨界穩定時的=6
例2已知負反饋系統閉環特徵方程，試繪製以為可變引數的根軌跡圖； 由根軌跡圖確定系統臨界穩定時的值；
解特徵方程得根軌跡方程為；
（1）根軌跡的起點為（無開環有限零點）；
（2） 根軌跡共有3支，連續且對稱於實軸；
（3） 根軌跡的漸近線有，
；（4） 實軸上的根軌跡為；
（5）分離點，其中分離角為，分離點滿足下列方程；
解方程得；
（7） 根軌跡與虛軸的交點：將代入特徵方程，可得實部方程為
；虛部方程為 ；
由根軌跡圖可得系統臨界穩定時；
由上述分析可得系統概略根軌跡如右圖所示：
例3已知負反饋系統閉環特徵方程, 試繪製以為可變引數的根軌跡圖; 由根軌跡圖確定系統臨界穩定時的值.
解特徵方程得根軌跡方程為；
（1）3條根軌跡的起點為
(2) 漸近線：3條。
漸近線的夾角：
漸近線與實軸的交點
（3）分離點：
即得捨去）
（4）與虛軸的交點
系統的特徵方程：s(s+4)(s+6)+k*=0
令代入，求得
實部方程
虛部方程
解得捨去)
臨界穩定時的=240
第五章本章要求：
1、正確理解頻率特性基本概念；
2、掌握開環頻率特性曲線的繪製；
（1）開環幅相曲線的繪製方法
1）確定開環幅相曲線的起點和終點 ;
2）確定開環幅相曲線與實軸的交點
或為穿越頻率，開環幅相曲線曲線與實軸交點為
3）開環幅相曲線的變化範圍（象限和單調性）。
（2）開環對數頻率特性曲線
1）開環傳遞函式典型環節分解；
2）確定一階環節、二階環節的交接頻率，將各交接頻率標註在半對數座標圖的軸上；
3）繪製低頻段漸近特性線：低頻特性的斜率取決於 ，還需確定該直線上的一點，可以採用以下三種方法：
方法一：在範圍內，任選一點 ，計算:
方法二：取頻率為特定值 ，則
方法三：取為特殊值0，則有即
4）每兩個相鄰交接頻率之間為直線，在每個交接頻率點處，斜率發生變化，變化規律取決於該交接頻率對應的典型環節的種類，如下表所示。
3、熟練運用頻率域穩定判據；
奈氏判據： 反饋控制系統穩定的充分必要條件是閉合曲線包圍臨界點點的圈數r等於開環傳遞函式的正實部極點數p。
4、掌握穩定裕度的概念；
相角裕度 ：系統開環頻率特性上幅值為1時所對應的角頻率稱為幅值穿越頻率或截止頻率，記為 ，即
定義相位裕度為
例4已知兩個負反饋控制系統的開環傳遞函式分別為：（1）， （2） 試分別作出幅相頻特性；並用奈奎斯特判據判斷各系統的穩定性。
（1）起點：
終點：穿過負實軸：
（2）起點：
終點：穿過負實軸：，，
例5已知單位負反饋控制系統的開環傳遞函式分別為：（1） （2） 試分別作出幅相頻特性；並用奈奎斯特判據判斷各系統的穩定性。
（1）（1）
起點：終點：
穿過負實軸：
（2）穿過負實軸：，，
例3最小相位控制系統的開環對數幅頻特性如圖所示。試求開環傳遞函式g（s）。
傳遞函式：
在低頻段有
所以系統開環傳遞函式為
例4最小相位控制系統的開環對數幅頻特性如圖所示。試求開環傳遞函式g（s）；並求單位斜坡函式輸入時閉環控制系統的穩態誤差。
， ，
第六章本章要求 :
1、掌握常用校正裝置的頻率特性及其作用；
2、掌握選擇校正裝置的方法；
3、重點掌握串聯校正設計方法；
4、了解反饋校正、復合校正的設計方法；
目前工程實踐中常用的校正方式有串聯校正、反饋校正和復合校正三種。
例1：乙個單位負反饋系統其開環傳遞函式為，要求相位裕量不小於50，校正後的，試確定系統的串聯超前校正裝置。
解：作伯德圖，
取，由，得，
挍正裝置傳遞函式： ，
挍正後開環傳遞函式：，校驗：滿
例2：乙個單位負反饋系統其開環傳遞函式為c（s）=，要求相位裕量不小於50，校正後的，試確定系統的串聯超前校正裝置。
解作伯德圖
取，由，得，
挍正裝置傳遞函式： ，
挍正後開環傳遞函式：，校驗：滿足
第八章本章要求 : 1、了解非線性系統的特點
2、掌握研究非線性系統描述函式法
3 描述函式法
描述函式法是基於頻域分析法和非線性特性諧波線性化的一種**分析方法。
例1 非線性控制系統，結構圖;非線性特性部分用描述函式代替，如果n（a）和g（j）曲線分別為：（a）、（b）、（c），試判斷其穩定性 [曲線（c）a、b兩點哪個是自振點]。結構圖
自動控制原理總複習
總複習第一章的概念 1 典型的反饋控制系統基本組成框圖 2 自動控制系統基本控制方式 1 反饋控制方式 2 開環控制方式 3 復合控制方式。3 基本要求的提法 可以歸結為穩定性 長期穩定性 準確性 精度 和快速性 相對穩定性 第二章要求 1 掌握運用拉氏變換解微分方程的方法 2 牢固掌握傳遞函式的概...
自動控制原理複習
1.當阻尼比比較小的時候，從時域指標和頻域指標兩方面說明該系統會有什麼樣的表現。2.為保證系統的穩定性，通常要求開環對數幅頻特性曲線在穿越頻率處的斜率為多少。3.對於典型的二階系統增加乙個開環零點 實數 或者增加乙個開環極點 實數 對系統根軌跡走向的影響 4.超調量，調節時間和峰值時間 穩態誤差的求...
自動控制原理總經典總結
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