控制工程基礎(chǔ)應(yīng)掌握的重要知識點(diǎn)

1、控制工程基礎(chǔ)應(yīng)掌握的重要知識點(diǎn)控制以測量反饋為基礎(chǔ)，控制的本質(zhì)是檢測偏差，糾正偏差。自動控制系統(tǒng)的重要信號有輸入信號、輸出信號、反饋信號、偏差信號等。輸入信號又稱為輸入量、給定量、控制量等。自動控制按有無反饋?zhàn)饔梅譃殚_環(huán)控制及閉環(huán)控制。自動控制系統(tǒng)按給定量的運(yùn)動規(guī)律分為恒值調(diào)節(jié)系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)及隨動控制系統(tǒng)。自動控制系統(tǒng)按系統(tǒng)線性特性分為線性系統(tǒng)及非線性系統(tǒng)。自動控制系統(tǒng)按系統(tǒng)信號類型分為連續(xù)控制系統(tǒng)及離散控制系統(tǒng)。對控制系統(tǒng)的基本要求是穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性、快速性。求機(jī)械系統(tǒng)及電路的微分方程及傳遞函數(shù)拉普拉斯變換：拉普拉斯反變換拉普拉斯變換解微分方程傳遞函數(shù)是在零初始條件下將微分方程作拉普拉斯變

2、換，進(jìn)而運(yùn)算而來,傳遞函數(shù)及微分方程是等價的, 傳遞函數(shù)適合線性定常系統(tǒng)。典型環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)：比例環(huán)節(jié)K慣性環(huán)節(jié)積分環(huán)節(jié)微分環(huán)節(jié)一階微分環(huán)節(jié) 振蕩環(huán)節(jié)二階微分環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)框圖的化簡C(S)G(S)R(S)H(S)E(S)B(S)閉環(huán)傳遞函數(shù)開環(huán)傳遞函數(shù)誤差傳遞函數(shù)閉環(huán)傳遞函數(shù)是輸出信號及輸入信號間的傳遞函數(shù)。誤差傳遞函數(shù)又稱偏差傳遞函數(shù)，是偏差信號及輸入信號間的傳遞函數(shù)。系統(tǒng)輸出信號稱為響應(yīng)，時間響應(yīng)由瞬態(tài)響應(yīng)及穩(wěn)態(tài)響應(yīng)組成。系統(tǒng)的特征方程是令系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)分母等于零而得。特征方程的根就是系統(tǒng)的極點(diǎn)。一階慣性系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)：特征方程為：特征方程的根（即極點(diǎn)）為：單位階躍信號系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)

3、指響應(yīng)c(t)進(jìn)入并永遠(yuǎn)保持在穩(wěn)態(tài)值c()的允許誤差范圍內(nèi)，允許誤差常取2%或5%調(diào)整時間二階振蕩系統(tǒng)：特征方程為：特征方程的根（即極點(diǎn)）為：單位階躍響應(yīng)c(t)：二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)指標(biāo)：峰值時間最大超調(diào)量調(diào)整時間系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是系統(tǒng)特征方程的根（極點(diǎn)）全部具有負(fù)實(shí)部。勞斯穩(wěn)定判據(jù)，勞斯計(jì)算表穩(wěn)定的充要條件是勞斯計(jì)算表的第一列各項(xiàng)符號皆為正。第一列各項(xiàng)符號改變的次數(shù)就是正實(shí)部根（不穩(wěn)定根）的個數(shù)。誤差（偏差）E(S)的求法，穩(wěn)態(tài)誤差系統(tǒng)按開環(huán)（即系統(tǒng)內(nèi)部）積分環(huán)節(jié)的個數(shù)=0，1，2分別稱為0型、型、型系統(tǒng)。穩(wěn)態(tài)誤差ess表（P73表3-1）對數(shù)頻率特性圖（Bode 圖）包括對數(shù)幅頻圖及相頻

4、圖。比例環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)、微分環(huán)節(jié)、一階微分環(huán)節(jié)、振蕩環(huán)節(jié)、二階微分環(huán)節(jié)的Bode圖（ 、 ）頻率特性相頻 ：高階系統(tǒng)Bode 圖的繪制最小相位系統(tǒng)指開環(huán)傳遞函數(shù)的零點(diǎn)和極點(diǎn)不處在復(fù)平面右半部的系統(tǒng)，即開環(huán)（系統(tǒng)內(nèi)部）由、和構(gòu)成的閉環(huán)系統(tǒng)。對于最小相位系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定的充要條件是：開環(huán)Bode圖穿越頻率cgc:L()穿越0dB線時對應(yīng)的頻率；g:()穿越-180°線時對應(yīng)的頻率。對于最小相位系統(tǒng)，開環(huán)Bode圖上c處，()應(yīng)在-180°線上方，閉環(huán)才穩(wěn)定。相位裕度L()()0dB-180°0°cg自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)時常取對于最小相位系統(tǒng)，開環(huán)Bode圖上g處，L()應(yīng)在0dB線下方，閉環(huán)才穩(wěn)定。幅值裕度20lgkgL()()0dB-180°0°cg20lgkg 根據(jù)校正裝置在系