南理工控制工程復(fù)習重點new匯總課件

南理工控制工程復(fù)習重點new匯總課件目錄CONTENTS控制工程基礎(chǔ)知識控制系統(tǒng)的數(shù)學模型控制系統(tǒng)的分析方法控制系統(tǒng)的設(shè)計與優(yōu)化控制系統(tǒng)的實現(xiàn)與仿真01控制工程基礎(chǔ)知識CHAPTER由控制器、受控對象和反饋回路組成的系統(tǒng)，用于實現(xiàn)某種特定的功能或目標。控制系統(tǒng)控制器與受控對象之間沒有反饋回路的系統(tǒng)，輸入信號不受輸出信號影響的系統(tǒng)。開環(huán)控制系統(tǒng)控制器與受控對象之間存在反饋回路的系統(tǒng)，輸出信號對輸入信號產(chǎn)生影響的系統(tǒng)。閉環(huán)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)的基本概念根據(jù)設(shè)定值和實際輸出值的偏差，決定控制作用的機構(gòu)或裝置?？刂破魇芸貙ο蠓答伝芈沸枰獙崿F(xiàn)控制作用的設(shè)備或過程。將受控對象的輸出信號反饋到控制器輸入端，形成閉環(huán)控制回路。030201控制系統(tǒng)的基本組成線性控制系統(tǒng)系統(tǒng)中各元件之間的關(guān)系不能用線性微分方程描述的系統(tǒng)。非線性控制系統(tǒng)連續(xù)控制系統(tǒng)離散控制系統(tǒng)01020403系統(tǒng)中各狀態(tài)變量隨時間離散變化的系統(tǒng)。系統(tǒng)中各元件之間的關(guān)系可以用線性微分方程描述的系統(tǒng)。系統(tǒng)中各狀態(tài)變量隨時間連續(xù)變化的系統(tǒng)。控制系統(tǒng)的分類02控制系統(tǒng)的數(shù)學模型CHAPTER定義傳遞函數(shù)是描述線性定常系統(tǒng)動態(tài)特性的數(shù)學模型，它反映了系統(tǒng)輸出與輸入之間的關(guān)系。形式傳遞函數(shù)通常表示為有理分式的形式，即G(s)=num(s)/den(s)，其中s是復(fù)數(shù)變量，num(s)是分子多項式，den(s)是分母多項式。特性傳遞函數(shù)具有一些基本特性，如線性、時不變性和因果性等，這些特性決定了系統(tǒng)的動態(tài)行為。傳遞函數(shù)定義狀態(tài)空間表達式是另一種描述線性定常系統(tǒng)動態(tài)特性的數(shù)學模型，它由狀態(tài)方程和輸出方程組成。形式狀態(tài)方程通常表示為x'(t)=Ax(t)+Bu(t)，其中x(t)表示狀態(tài)向量，u(t)表示輸入向量，A和B是系統(tǒng)矩陣，x'(t)表示x(t)的導數(shù)。輸出方程通常表示為y(t)=Cx(t)+Du(t)，其中y(t)表示輸出向量，C和D是系統(tǒng)矩陣。特性狀態(tài)空間表達式具有直觀的物理意義和強大的分析能力，可以用于系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析、控制設(shè)計和優(yōu)化等。狀態(tài)空間表達式控制系統(tǒng)模型的建立與轉(zhuǎn)換建立在實際應(yīng)用中，需要根據(jù)系統(tǒng)的物理特性和實驗數(shù)據(jù)建立數(shù)學模型。常用的建模方法有機理分析法和實驗法等。轉(zhuǎn)換在某些情況下，需要將傳遞函數(shù)或狀態(tài)空間表達式轉(zhuǎn)換為其他形式的模型，如差分方程或離散時間系統(tǒng)模型等。轉(zhuǎn)換過程需要注意保持系統(tǒng)的動態(tài)特性不變。03控制系統(tǒng)的分析方法CHAPTER總結(jié)詞通過時間域內(nèi)系統(tǒng)的輸入和輸出關(guān)系，分析系統(tǒng)的動態(tài)特性和性能指標。詳細描述時域分析法通過建立系統(tǒng)的微分方程或差分方程，分析系統(tǒng)在時間域內(nèi)的響應(yīng)特性，如超調(diào)量、調(diào)節(jié)時間、穩(wěn)態(tài)誤差等，從而評估系統(tǒng)的性能。時域分析法通過頻率域內(nèi)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和頻率響應(yīng)，分析系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動態(tài)特性。頻域分析法通過將系統(tǒng)的傳遞函