自動(dòng)控制復(fù)習(xí)串講

復(fù)習(xí)串講自動(dòng)控制理論本課程介紹了兩種控制理論經(jīng)典控制理論（重點(diǎn)，1-8章）現(xiàn)代控制理論（簡(jiǎn)單講述了基礎(chǔ)數(shù)學(xué)模型和能控能觀性判據(jù)）一、經(jīng)典控制理論的基本內(nèi)容對(duì)控制系統(tǒng)的基本性能要求：－穩(wěn)定性－動(dòng)態(tài)平穩(wěn)性（穩(wěn)）－響應(yīng)快速性（快）－跟蹤準(zhǔn)確性（準(zhǔn)）二、經(jīng)典控制理論中涉及的系統(tǒng)類型線性連續(xù)控制系統(tǒng)線性離散控制系統(tǒng)非線性系統(tǒng)三、講授內(nèi)容基本結(jié)構(gòu)圍繞上述三種系統(tǒng)，以對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求（穩(wěn)定性、穩(wěn)、準(zhǔn)、快）為基礎(chǔ)，從以下方面進(jìn)行講述－數(shù)學(xué)模型建立方法－性能參數(shù)指標(biāo)評(píng)價(jià)方法－對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)的手段和工具四、線性連續(xù)系統(tǒng)（重點(diǎn)）數(shù)學(xué)模型－時(shí)域模型：線性微分方程－頻域模型：傳遞函數(shù)需要掌握的內(nèi)容：1.線性微分方程建立方法2.傳遞函數(shù)的概念、標(biāo)準(zhǔn)形式和基本特性3.傳遞函數(shù)的化簡(jiǎn)方法（化簡(jiǎn)原則、信號(hào)流圖、Mason公式）時(shí)域性能指標(biāo)分析－穩(wěn)定性（穩(wěn)定的充要條件，代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)）－動(dòng)態(tài)平穩(wěn)性（超調(diào)量）－響應(yīng)快速性（tp,tr,ts)－跟蹤準(zhǔn)確性（穩(wěn)態(tài)誤差ess）需要掌握的內(nèi)容：1.穩(wěn)定性代數(shù)判據(jù)（勞斯判據(jù)、Hurwitz判據(jù)）2.二階線性系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)熟悉二階系統(tǒng)各參數(shù)的概念和性質(zhì)（ζ，σ,ωn,ωd)不同ζ時(shí)典型二階系統(tǒng)的特征根分布及對(duì)應(yīng)特性曲線3.穩(wěn)態(tài)誤差求法（極限公式，KpKvKa定義及求解方法）4.高階系統(tǒng)的降階分析方法頻域性能指標(biāo)分析（兩個(gè)基本工具，Nyquist圖和Bode圖）－穩(wěn)定性（Nyquist判據(jù)）－動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)開環(huán)：相角裕量和幅值裕量閉環(huán)：Mr,ωr需要掌握的內(nèi)容：1.穩(wěn)定性判據(jù)（Nyquist判據(jù)）2.Nyquist圖和Bode圖的畫法3.相角裕量和幅值裕量的概念4.頻域指標(biāo)與時(shí)域指標(biāo)的關(guān)系根軌跡法分析系統(tǒng)性能：根軌跡法是研究開環(huán)系統(tǒng)某一參數(shù)由零變化到無(wú)窮大時(shí)，閉環(huán)系統(tǒng)特征方程式的根在S平面上變化的軌跡。根軌跡法是與時(shí)域分析和頻域分析法相輔相成的，互為補(bǔ)充。重點(diǎn)掌握：1.常規(guī)根軌跡和參量根軌跡的繪制方法。（8條原則和黃金法則）2.使用根軌跡確定閉環(huán)零點(diǎn)和閉環(huán)極點(diǎn)3.閉環(huán)零極點(diǎn)的分布對(duì)系統(tǒng)性能的影響4.開環(huán)零極點(diǎn)的分布對(duì)系統(tǒng)性能的影響線性連續(xù)系統(tǒng)的校正方法－綜合利用前述的線性連續(xù)系統(tǒng)的基本知識(shí)進(jìn)行綜合應(yīng)用－超前環(huán)節(jié)的基本參數(shù)和特性－滯后環(huán)節(jié)的基本參數(shù)和特性重點(diǎn)掌握：系統(tǒng)超前校正和滯后校正的方法和工程作圖！重中之重五、線性離散控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型－時(shí)域模型：線性差分方程－頻域模型：脈沖傳遞函數(shù)（Z變換）需要掌握的內(nèi)容：1.離散控制系統(tǒng)的概念2.采樣定理3.線性差分方程建立和求解方法（Z變換和Z反變換）4.脈沖傳遞函數(shù)時(shí)域性能指標(biāo)分析－穩(wěn)定性（W變換，代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)）－暫態(tài)特性響應(yīng)分析（閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)零、極點(diǎn)分布與暫態(tài)響應(yīng)的關(guān)系）－穩(wěn)態(tài)誤差（離散系統(tǒng)的Kp,Kv,Ka）需要掌握的內(nèi)容：1.穩(wěn)定性判別方法2.極點(diǎn)與暫態(tài)特性的關(guān)系3.穩(wěn)態(tài)誤差的求取方法六、非線性控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型－時(shí)域模型：非線性微分方程－頻域模型：描述函數(shù)需要掌握的內(nèi)容：1.非線性系統(tǒng)的概念2.非線性系統(tǒng)的特點(diǎn)3.描述函數(shù)的概念及應(yīng)用條件性能指標(biāo)分析－穩(wěn)定性－運(yùn)動(dòng)形式－自持振蕩需要掌握的內(nèi)容：采用描述函數(shù)分析系統(tǒng)穩(wěn)定的自持振蕩點(diǎn)，并求其振幅（例8-1）六、現(xiàn)代控制理論初步數(shù)學(xué)模型－時(shí)域模型：狀態(tài)空間表達(dá)式－頻域模型：傳遞函數(shù)陣需要掌握的內(nèi)容：1.狀態(tài)空間表