自動(dòng)控制原理總復(fù)習(xí)

1、1第1章 概論2 在沒有人直接參予的情況下，使生產(chǎn)過程和被在沒有人直接參予的情況下，使生產(chǎn)過程和被控對(duì)象的某些物理量準(zhǔn)確地按照預(yù)期規(guī)律變化。控對(duì)象的某些物理量準(zhǔn)確地按照預(yù)期規(guī)律變化。反饋控制反饋控制是實(shí)現(xiàn)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制自動(dòng)控制的最基本方法的最基本方法3三、反饋控制系統(tǒng)的基本組成（概念及與實(shí)際系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)）三、反饋控制系統(tǒng)的基本組成（概念及與實(shí)際系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)）4 按給定量的變化規(guī)律分：按給定量的變化規(guī)律分： 如：穩(wěn)壓電源如：穩(wěn)壓電源 如：數(shù)控機(jī)床如：數(shù)控機(jī)床 如：火炮自動(dòng)系統(tǒng)如：火炮自動(dòng)系統(tǒng) 機(jī)床隨動(dòng)系統(tǒng)機(jī)床隨動(dòng)系統(tǒng) 按有無反饋環(huán)節(jié)分：按有無反饋環(huán)節(jié)分：5第2章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型分析系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)的

2、輸入、輸出量分析系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)的輸入、輸出量(設(shè)中間變量設(shè)中間變量)從系統(tǒng)的輸入端開始，按信號(hào)傳遞變換的過程，依從系統(tǒng)的輸入端開始，按信號(hào)傳遞變換的過程，依據(jù)變量遵循的物理學(xué)定律，依次寫出各環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)據(jù)變量遵循的物理學(xué)定律，依次寫出各環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)微分方程微分方程消去中間變量，得到系統(tǒng)輸入、輸出的微分方程消去中間變量，得到系統(tǒng)輸入、輸出的微分方程寫成標(biāo)準(zhǔn)化的形式寫成標(biāo)準(zhǔn)化的形式6一 基本環(huán)節(jié)數(shù)學(xué)模型2( )( )msF sX s( )( )mFssX s1、機(jī)械系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)描述機(jī)械元件、合力和位移間的關(guān)系描述機(jī)械元件、合力和位移間的關(guān)系質(zhì)量塊質(zhì)量塊f(t)mx(t)f(t)x(t)k彈簧彈簧)()

3、(tkxtf f(t)x(t)D阻尼器阻尼器dttdxDtf)()( ( )( )kF sX s22)()(dttxdmtf 7二、電氣系統(tǒng)二、電氣系統(tǒng)( )( )RU sI s( )( )LUssI s描述電氣元件、電流和電壓間的關(guān)系描述電氣元件、電流和電壓間的關(guān)系 ti)(tuR電阻電阻 ti)(tuC電容電容 dttiCtu)(1)(dttdiLtu)()( ti)(tuL電感電感1( )( )CUssI s( )( )u tR i t8二二 拉氏變換及反變換拉氏變換及反變換一、應(yīng)記住的一、應(yīng)記住的一些簡(jiǎn)單函數(shù)一些簡(jiǎn)單函數(shù)的拉氏變換的拉氏變換 -s1 1 tet s1 1 t象函數(shù)象函數(shù)

4、原函數(shù)原函數(shù) 22 1sin stt 22 1cos sstt 1 1 nnsn!tt 1 t 9三、拉氏變換的性質(zhì)三、拉氏變換的性質(zhì)10四、拉氏反變換四、拉氏反變換 -部分分式展開法部分分式展開法 利用簡(jiǎn)單函數(shù)的拉氏變換和拉氏變換的利用簡(jiǎn)單函數(shù)的拉氏變換和拉氏變換的性質(zhì)即可求出性質(zhì)即可求出只含有不同單極點(diǎn)的情況只含有不同單極點(diǎn)的情況含有共軛復(fù)極點(diǎn)的情況含有共軛復(fù)極點(diǎn)的情況(不可因式分解的不可因式分解的二次因式二次因式)含有重極點(diǎn)的情況含有重極點(diǎn)的情況111、傳遞函數(shù)定義： 在零初始條件下，線性定常系統(tǒng)輸出象函數(shù) 與輸入象函數(shù) 之比。 sXo sXi五 傳遞函數(shù)及典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù) sXsXs

5、Gio sG sXi sXo122、傳遞函數(shù)的求?。豪美献儞Q的微分定理和定義由微分方程求取；利用復(fù)阻抗和等效彈性剛度的概念直接列寫每個(gè)環(huán)節(jié)的代數(shù)方程,消去中間變量即可求??；利用復(fù)阻抗及分壓的關(guān)系直接求電網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)。方框圖化簡(jiǎn)133、典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)、典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)比例環(huán)節(jié)比例環(huán)節(jié) KsG 2. 一階慣性環(huán)節(jié)一階慣性環(huán)節(jié) 11 TssG3. 微分環(huán)節(jié)微分環(huán)節(jié) 理想微分環(huán)節(jié)理想微分環(huán)節(jié) G ss4. 積分環(huán)節(jié)積分環(huán)節(jié) 1G ss 222 012nnnG sss 其其中中5. 二階振蕩環(huán)節(jié)二階振蕩環(huán)節(jié) 一階微分環(huán)節(jié)一階微分環(huán)節(jié) 1G ss14 六六 系統(tǒng)函數(shù)方塊圖及其簡(jiǎn)化系統(tǒng)函數(shù)方塊圖

6、及其簡(jiǎn)化 方塊圖變換法則：方塊圖變換法則： （1）各前向通路傳遞函數(shù)的乘積不變；）各前向通路傳遞函數(shù)的乘積不變； （2）各回路傳遞函數(shù)的乘積不變。）各回路傳遞函數(shù)的乘積不變。1516方塊圖簡(jiǎn)化的一般方法:17第3章 線性系統(tǒng)的時(shí)域分析法（閉環(huán)系統(tǒng)分析） sXi sXo sXsXio sXsXsXsXiioo sXLtxoo1 sXsXsXLiio1時(shí)域分析方法時(shí)域分析方法: :18 ttxetTo111 結(jié)論：結(jié)論： 1 一階系統(tǒng)總是穩(wěn)定的；一階系統(tǒng)總是穩(wěn)定的； 2 可用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)可用實(shí)驗(yàn)方法測(cè) T； 3 經(jīng)過經(jīng)過34T，響應(yīng)已達(dá)，響應(yīng)已達(dá) 穩(wěn)態(tài)值的穩(wěn)態(tài)值的95%98% 4 Tdttdxto1

7、0 txoT 2T 3T 4T 5T98.2%95%99.3%86.5%B0t163.2%A0.632一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線19二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)：二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)：10ts000000j1234561 1、根據(jù)特征根在、根據(jù)特征根在S S平面的分布，平面的分布，判斷阻尼情況判斷阻尼情況, ,并畫出單位階躍并畫出單位階躍響應(yīng)；響應(yīng)；2 2、指出各響應(yīng)屬于哪種形式：、指出各響應(yīng)屬于哪種形式：（單調(diào)上升（單調(diào)上升 衰減振蕩衰減振蕩 等幅振蕩等幅振蕩 發(fā)散振蕩發(fā)散振蕩 單調(diào)發(fā)散）單調(diào)發(fā)散）203.3 3.3 二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)二階系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)指標(biāo)響應(yīng)曲線從響應(yīng)曲線從0

8、 0上上升到穩(wěn)態(tài)值的升到穩(wěn)態(tài)值的100%100%所用時(shí)間所用時(shí)間rt響應(yīng)曲線達(dá)響應(yīng)曲線達(dá)到第一個(gè)峰到第一個(gè)峰值所用時(shí)間值所用時(shí)間pt在響應(yīng)曲線的穩(wěn)態(tài)值上，用穩(wěn)態(tài)值的絕對(duì)百分在響應(yīng)曲線的穩(wěn)態(tài)值上，用穩(wěn)態(tài)值的絕對(duì)百分?jǐn)?shù)做一個(gè)允許誤差范圍，響應(yīng)曲線數(shù)做一個(gè)允許誤差范圍，響應(yīng)曲線達(dá)到并且永達(dá)到并且永遠(yuǎn)保持遠(yuǎn)保持在這一允許誤差范圍內(nèi)所用的最小時(shí)間在這一允許誤差范圍內(nèi)所用的最小時(shí)間st10t txopM %100%opooxtxx 10這些點(diǎn)已被確定0.05或 0.0221記住標(biāo)準(zhǔn)二階系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)指標(biāo)（單位階躍輸入、欠阻尼）rdt dpt 2-1% 100% e (21 dn)兩大類題型兩大類題型: :一

9、、根據(jù)性能指標(biāo)確定系統(tǒng)的傳遞函數(shù)一、根據(jù)性能指標(biāo)確定系統(tǒng)的傳遞函數(shù)( (結(jié)構(gòu)參數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)) )二、根據(jù)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)二、根據(jù)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)( (結(jié)構(gòu)參數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)) )求性能指標(biāo)求性能指標(biāo)22n 222221 221oninnXsXsssT sTs 、 求法：通過二階系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)形式求（求法：通過二階系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)形式求（ ）1nT求法：求法： n d2nj1j n 21tg 0sdj 01（ ）23 第4章 線性系統(tǒng)的根軌跡法線性系統(tǒng)的根軌跡法（由（由開環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)繪制閉環(huán)系統(tǒng)根軌跡）開環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)繪制閉環(huán)系統(tǒng)根軌跡）二、利用根軌跡對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行性能分析二、利用根軌跡對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行性能分析24 1 :

10、sHsG幅幅值值條條件件根軌跡方程 G(s)H(s)=-1 2 , 1 , 0 12180 : kksHsG相相角角條條件件利用幅值條件可以求出特定根對(duì)應(yīng)的利用幅值條件可以求出特定根對(duì)應(yīng)的K K* *值值25繪制根軌跡的基本法則（參照例題與課后題繪制根軌跡的基本法則（參照例題與課后題復(fù)習(xí)）復(fù)習(xí)）一、根軌跡的分支數(shù)一、根軌跡的分支數(shù) 二、根軌跡的對(duì)稱性二、根軌跡的對(duì)稱性 三、根軌跡的起點(diǎn)與終點(diǎn)三、根軌跡的起點(diǎn)與終點(diǎn) 四、實(shí)軸上的根軌跡四、實(shí)軸上的根軌跡 五、根軌跡的漸近線五、根軌跡的漸近線 六、根軌跡的起始角與終止角六、根軌跡的起始角與終止角 七、分離點(diǎn)的坐標(biāo)七、分離點(diǎn)的坐標(biāo) 八、實(shí)軸上的分離角

11、（會(huì)合角）八、實(shí)軸上的分離角（會(huì)合角） 九、根軌跡與虛軸的交點(diǎn)九、根軌跡與虛軸的交點(diǎn)（由閉環(huán)特征方程做）（由閉環(huán)特征方程做） 26 1.根據(jù)根軌跡進(jìn)行的性能分析：穩(wěn)定性；與增益的關(guān)系與增益的關(guān)系動(dòng)態(tài)性能分析動(dòng)態(tài)性能分析 . 2穩(wěn)穩(wěn)態(tài)態(tài)誤誤差差. 3（虛軸交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的（虛軸交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的k*值）值）（二階系統(tǒng)，分離點(diǎn)對(duì)應(yīng)的（二階系統(tǒng)，分離點(diǎn)對(duì)應(yīng)的k*值值 由幅值條件求出）由幅值條件求出）27第第5 5章章 線性系統(tǒng)的頻域分析法線性系統(tǒng)的頻域分析法頻率特性的求法:)()( jGsGjs eAjVUjGj 頻率特性頻率特性實(shí)頻特性實(shí)頻特性虛頻特性虛頻特性幅頻特性幅頻特性相頻特性相頻特性 |()/GjA 的

12、的求求法法：（分分子子上上各各個(gè)個(gè)復(fù)復(fù)數(shù)數(shù)的的幅幅值值的的乘乘積積） （分分母母上上各各個(gè)個(gè)復(fù)復(fù)數(shù)數(shù)的的幅幅值值的的乘乘積積）()()Gj 的的 求求 法法 ：（ 分分 子子 上上 各各 個(gè)個(gè) 復(fù)復(fù) 數(shù)數(shù) 的的 相相 角角 和和 ）（ 分分 母母 上上 各各 個(gè)個(gè) 復(fù)復(fù) 數(shù)數(shù) 的的 相相 角角 和和 ）28求求 系系 統(tǒng)統(tǒng) 在在 正正 弦弦 輸輸 入入 下下 的的 穩(wěn)穩(wěn) 態(tài)態(tài) 輸輸 出出()010()()( )sin()jiG jAex tXt 當(dāng)當(dāng)控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)的的頻頻率率特特性性為為，輸輸入入信信號(hào)號(hào)為為時(shí)時(shí)穩(wěn)穩(wěn)態(tài)態(tài)時(shí)時(shí)的的輸輸出出信信號(hào)號(hào)為為：)(sin)()(10110 tAXtxo

13、29 : 0 G jG j 極極坐坐標(biāo)標(biāo)圖圖頻頻率率特特性性函函數(shù)數(shù)是是輸輸入入頻頻率率的的復(fù)復(fù)變變函函數(shù)數(shù)，是是一一種種變變換換，當(dāng)當(dāng)從從逐逐漸漸增增長(zhǎng)長(zhǎng)至至?xí)r時(shí)，作作為為一一個(gè)個(gè)矢矢量量，其其端端點(diǎn)點(diǎn)在在復(fù)復(fù)平平面面相相應(yīng)應(yīng)的的軌軌跡跡。極坐標(biāo)圖極坐標(biāo)圖也也叫叫幅幅相相曲曲線線圖圖，簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱稱為為乃乃氏氏圖圖。又又稱稱 Nyquist30乃氏圖的一般作圖方法乃氏圖的一般作圖方法、勾畫出大致曲線。、勾畫出大致曲線。6 的表達(dá)式；的表達(dá)式；和和、寫出、寫出 1 jGjG ；時(shí)時(shí)的的和和、分分別別求求出出 0 2 jG 交交點(diǎn)點(diǎn)；、求求乃乃氏氏圖圖與與負(fù)負(fù)實(shí)實(shí)軸軸的的3點(diǎn)點(diǎn)；、求求乃乃氏氏圖圖與與

14、虛虛軸軸的的交交4間幾點(diǎn)；間幾點(diǎn)；、必要時(shí)畫出乃氏圖中、必要時(shí)畫出乃氏圖中5031 已知一單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為已知一單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為1( )(1)(0.11)G ss ss繪制系統(tǒng)的奈奎斯特曲線。繪制系統(tǒng)的奈奎斯特曲線。解解 (1)(1)系統(tǒng)的頻率特性為：系統(tǒng)的頻率特性為：1()(1)(0.11)G jjjj221( )1 0.011A (2) 幅頻特性：幅頻特性：相頻特性：相頻特性：( )arctanarctan0.12 (3)0( 0 )2G j ： 3()02Gj ： 32(4) 求奈奎斯特曲線與負(fù)實(shí)軸交點(diǎn)：求奈奎斯特曲線與負(fù)實(shí)軸交點(diǎn)： 10.1兩邊取正切，得

15、兩邊取正切，得10得得 1( 10)11A代入幅頻特性得代入幅頻特性得111即交點(diǎn)坐標(biāo)為即交點(diǎn)坐標(biāo)為(5) 繪制系統(tǒng)乃奎斯特曲線：繪制系統(tǒng)乃奎斯特曲線：( ) arctanarctan0.12 即即 令令相頻特性：相頻特性：( )arctanarctan0.12 0( 0 )2G j ： 3()02Gj ： 11133 對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖（伯德圖）由兩張圖組成由兩張圖組成: 和和)(lg20)( AL 與與的的關(guān)關(guān)系系稱稱為為對(duì)對(duì)數(shù)數(shù)幅幅頻頻特特性性( ) 與 的關(guān)系稱為相頻特性34(2)將各環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)折頻率按照由小到大的順序排列；將各環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)折頻率按照由小到大的順序排列；(3)過過A點(diǎn)作斜率為點(diǎn)作斜率

16、為-20 dB/dec.的直線，直到第一個(gè)轉(zhuǎn)折頻率，若的直線，直到第一個(gè)轉(zhuǎn)折頻率，若該轉(zhuǎn)折頻率的值小于該轉(zhuǎn)折頻率的值小于1，則該直線的延長(zhǎng)線過，則該直線的延長(zhǎng)線過A點(diǎn)。點(diǎn)。注意：若為注意：若為0型系統(tǒng)，則型系統(tǒng)，則(1)-(3)步簡(jiǎn)化為直接做出高度為步簡(jiǎn)化為直接做出高度為的的A點(diǎn)（點(diǎn)（ 為開環(huán)放大倍數(shù)）；為開環(huán)放大倍數(shù)）； (1)在在 處，標(biāo)出縱坐標(biāo)為處，標(biāo)出縱坐標(biāo)為對(duì)于對(duì)數(shù)幅頻特性曲線：對(duì)于對(duì)數(shù)幅頻特性曲線：詳細(xì)總結(jié)一般詳細(xì)總結(jié)一般 型系統(tǒng)伯德圖的作圖方法如下：型系統(tǒng)伯德圖的作圖方法如下：120lgKK20lgK的低頻漸近線；的低頻漸近線；(4)以后每遇到一個(gè)轉(zhuǎn)折頻率（包括第一個(gè)）則按照出現(xiàn)

17、的環(huán)節(jié)改以后每遇到一個(gè)轉(zhuǎn)折頻率（包括第一個(gè)）則按照出現(xiàn)的環(huán)節(jié)改變一次漸近線斜率；變一次漸近線斜率；(5)繪制出所有的漸近線。繪制出所有的漸近線。1212221122111()2()1 1()2()1 mmikkkiknnlrrrlrKjjjG jjjTTjTj35為系統(tǒng)傳遞函數(shù)分母的階次，為系統(tǒng)傳遞函數(shù)分母的階次， 為系統(tǒng)傳遞函數(shù)分子為系統(tǒng)傳遞函數(shù)分子（對(duì)于相頻特性曲線：對(duì)于相頻特性曲線：(1)低頻段，相頻特性曲線由低頻段，相頻特性曲線由 起始；起始；90 ()90nmnm(2)高頻段，相頻特性曲線終止于高頻段，相頻特性曲線終止于(3)中間部分，可由相頻特性表達(dá)式求出幾個(gè)點(diǎn)的相頻，確定中間部分

18、，可由相頻特性表達(dá)式求出幾個(gè)點(diǎn)的相頻，確定幾個(gè)中間點(diǎn)；幾個(gè)中間點(diǎn)；(4)大致勾勒出曲線即可。大致勾勒出曲線即可。的階次）；的階次）；開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性曲線與動(dòng)態(tài)性能、穩(wěn)態(tài)性能的關(guān)系開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性曲線與動(dòng)態(tài)性能、穩(wěn)態(tài)性能的關(guān)系低頻段低頻段: :L() L() 曲線在第一個(gè)轉(zhuǎn)折頻率之前的區(qū)段曲線在第一個(gè)轉(zhuǎn)折頻率之前的區(qū)段. .低頻段反映了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能低頻段反映了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能低頻段斜率系統(tǒng)型別穩(wěn)態(tài)誤差低頻段越高開環(huán)增益越大穩(wěn)態(tài)誤差 ( )( )vKG s H ss工程上期望：開環(huán)增益足夠大；系系統(tǒng)統(tǒng)型型別別()0靜態(tài)誤差系數(shù)靜態(tài)誤差系數(shù)典型輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差典型輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差)( 1)(

19、0tRtrttr0v)(202)(tatrpKKvK0KaK00KpssKRe10KR1000vssKe0vK0v0assKae0Ka0系統(tǒng)型別越高，跟蹤信號(hào)能力越強(qiáng)，提高型別可以系統(tǒng)型別越高，跟蹤信號(hào)能力越強(qiáng)，提高型別可以消除消除穩(wěn)態(tài)誤差；穩(wěn)態(tài)誤差；開環(huán)增益越高，跟蹤信號(hào)能力越強(qiáng)，提高開環(huán)增益可以開環(huán)增益越高，跟蹤信號(hào)能力越強(qiáng)，提高開環(huán)增益可以減小減小穩(wěn)態(tài)誤差。穩(wěn)態(tài)誤差。典型輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差典型輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差及靜態(tài)誤差系數(shù)及靜態(tài)誤差系數(shù)中頻段中頻段: :c c周圍的區(qū)段周圍的區(qū)段. .中頻段反映了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能中頻段反映了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能32中頻段斜率越陡截止頻率動(dòng)態(tài)性能中頻段寬度相位裕量動(dòng)

20、態(tài)性能dB工程上期望： 中頻段斜率20/dec； 中頻段寬度1個(gè)10倍頻程；12)( )(dBLdecdB /02decdB /02-900-1100-140020400.1decdB /04decdB /04-180020)( )(0c高頻段高頻段: :中頻段以后的區(qū)段中頻段以后的區(qū)段高頻段反映了系統(tǒng)的抗擾動(dòng)能力。高頻段反映了系統(tǒng)的抗擾動(dòng)能力。1 2)( )(dBLdecdB /02decdB/02-900-1100-140020400.1decdB /04decdB /04-180020)( )(0c噪聲信號(hào)頻率較高，噪聲信號(hào)頻率較高，如果在高頻段系統(tǒng)頻如果在高頻段系統(tǒng)頻率特性的幅值衰減較

21、率特性的幅值衰減較快，那么噪聲產(chǎn)生的快，那么噪聲產(chǎn)生的輸出對(duì)很小，系統(tǒng)濾輸出對(duì)很小，系統(tǒng)濾掉了高頻噪聲，抗擾掉了高頻噪聲，抗擾動(dòng)能力強(qiáng)。動(dòng)能力強(qiáng)。工程上期望：工程上期望：高頻段的斜率比較大，一般高頻段的斜率比較大，一般要小于要小于-40dB/dec,削減噪聲削減噪聲的影響。的影響。40第六張第六張 線性系統(tǒng)的校正線性系統(tǒng)的校正（開環(huán)系統(tǒng)伯德圖）（開環(huán)系統(tǒng)伯德圖） 一、時(shí)域性能指標(biāo)二、頻域性能指標(biāo)sse 穩(wěn)態(tài)指標(biāo)穩(wěn)態(tài)指標(biāo) 2 pt stpM rt 1 瞬態(tài)指標(biāo)瞬態(tài)指標(biāo) 開環(huán)頻域指標(biāo)：開環(huán)頻域指標(biāo)：幅值裕量幅值裕量gK相位裕量相位裕量 c截止頻率 avpKKK三、綜合性能指標(biāo)誤差積分性能指標(biāo)41系

22、統(tǒng)的校正概述按校正裝置在系統(tǒng)中的連接方式分：按校正裝置在系統(tǒng)中的連接方式分：、前饋、前饋、和復(fù)合和復(fù)合42串聯(lián)校正掌握超前校正和滯后校正的網(wǎng)絡(luò)圖、傳遞函掌握超前校正和滯后校正的網(wǎng)絡(luò)圖、傳遞函數(shù)和校正的特點(diǎn)數(shù)和校正的特點(diǎn)(見第見第6章課件）章課件）43用頻率法對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行綜合與校正用希望對(duì)數(shù)頻率特性進(jìn)行校正裝置的設(shè)計(jì))()()(0*SGSGSGj數(shù)數(shù)系統(tǒng)固有的開環(huán)傳遞函系統(tǒng)固有的開環(huán)傳遞函校正裝置的傳遞函數(shù)校正裝置的傳遞函數(shù)希望的開環(huán)傳遞函數(shù)希望的開環(huán)傳遞函數(shù) )()()(0j*SGSGSG| )(|lg20| )(|lg20| )(|lg200* jGjGjGJ 則則（課件中例題）（課件中例

23、題）注意求截止頻率時(shí)的近似方法注意求截止頻率時(shí)的近似方法44（校正前、校正后、校正裝置）1）已知兩個(gè)的對(duì)數(shù)幅頻特性圖，求第三個(gè)的傳遞函數(shù)并畫出對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)幅頻特性曲線2）已知兩個(gè)的傳遞函數(shù)，畫出對(duì)數(shù)幅頻特性曲線并求第三個(gè)傳遞函數(shù)3）校正類型、校正前后的相位裕量。45250( )(0.11)G sss2500.051( )( )(0.11) 0.00471csG s G ssss1c分別畫出校正前后系統(tǒng)的分別畫出校正前后系統(tǒng)的bodebode圖，并求出相位裕量。圖，并求出相位裕量。48-20-4020212.82c-20-40466 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析閉環(huán)系統(tǒng)特征方程的所有根（即閉環(huán)傳遞函數(shù)的所有極點(diǎn)）都分布在s左半平面內(nèi)。或閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)全部具有負(fù)實(shí)部（位于左半s平面）。sj穩(wěn)定區(qū)不穩(wěn)定區(qū)臨界穩(wěn)定47 代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)（閉環(huán)系統(tǒng)）（閉環(huán)系統(tǒng)）陣列中第一列系數(shù)的符號(hào)全部為正，陣列中第一列系數(shù)的符號(hào)全部為正，則系統(tǒng)穩(wěn)定；否則，第一列系數(shù)則系統(tǒng)穩(wěn)定；否則，第一列系數(shù)符符號(hào)改變的次數(shù)號(hào)改變的次數(shù)，就為特征方程在，就為特征方程在右右半半s平面平面的的根的個(gè)數(shù)根的個(gè)數(shù)。必要條件：閉環(huán)特征方程系數(shù)均大于0（或同號(hào)）充分條件：勞斯