控制工程基礎要點總復習市公開課金獎市賽課一等獎課件

緒論數(shù)學模型時域分析頻域分析穩(wěn)定性分析系統(tǒng)設計與校正奈奎斯特圖動態(tài)響應分析伯德圖表示穩(wěn)態(tài)響應分析藶斯判據(jù)奈奎斯特判據(jù)基本組成、分類、評價微分方程模型、傳遞函數(shù)模型、動態(tài)結構圖模型?；臼稣Z建模分析綜合依據(jù)指標設計指標驗證串聯(lián)、順饋、反饋校正課程體系統(tǒng)結構總復習一第1頁第一章緒論一、基本概念

1、自動控制：指在沒有些人直接參加情況下，利用控制裝置，使機器、設備或生產(chǎn)過程某個工作狀態(tài)或參數(shù)，自動按照預定規(guī)律運行。2、反饋：將系統(tǒng)輸出部分或全部地返回到系統(tǒng)輸入端并與輸入信號進行比較過程。第2頁二、控制系統(tǒng)基本組成輸出信號給定步驟運算及放大步驟執(zhí)行步驟被控對象檢測變送步驟經(jīng)典控制系統(tǒng)組成方塊圖控制部分被控制部分輸入信號－偏差信號反饋信號控制信號干擾信號第3頁1、開環(huán)控制系統(tǒng)

三、控制系統(tǒng)基本分類(一）對廣義系統(tǒng)按有沒有反饋情況分2、閉環(huán)控制系統(tǒng)(二）按給定值運動規(guī)律又可分2、隨動控制系統(tǒng)1、定值控制系統(tǒng)3、程序控制系統(tǒng)第4頁四、對控制系統(tǒng)基本要求從控制工程角度來看，控制系統(tǒng)卻有一些共同要求，普通可歸結為“穩(wěn)、快、準”三個方面。五、要求能對反饋控制系統(tǒng)工作原理分析、繪出控制系統(tǒng)原理框圖。第5頁第二章控制系統(tǒng)數(shù)學模型一、要求掌握基本知識1、數(shù)學模型、分類及建立方法2、微分方程模型列寫方法3、拉氏變換定義、性質(zhì)及經(jīng)典信號拉氏變換4、傳遞函數(shù)定義、列寫方法5、開傳傳遞函數(shù)與閉環(huán)傳遞函數(shù)概念第6頁

6、特征多項式、特征方程、特征根7、方框圖建列及其化簡方法二、本章重點掌握1、傳遞函數(shù)概念及列寫方法；2、經(jīng)典信號拉氏變換；3、方框圖化簡計算第7頁第三章控制系統(tǒng)時域分析方法一、要求掌握基本知識1、時間響應組成2、經(jīng)典輸入信號3、一階系統(tǒng)和二階系統(tǒng)單位階躍響應4、動態(tài)性能指標定義及其計算公式第8頁二階系統(tǒng)響應指標誤差容充限第9頁5、閉環(huán)系統(tǒng)特征根與階躍響應關系6、誤差與偏差定義及計算誤差：偏差：二者關系：第10頁二、本章重點掌握1、二階欠阻尼系統(tǒng)階躍響應計算；2、二階系統(tǒng)性能指標計算；3、穩(wěn)態(tài)偏差和穩(wěn)態(tài)響應計算第11頁第四章控制系統(tǒng)頻域分析方法一、要求掌握基本知識1、頻率響應概念2、頻率特征概念3、頻率特征求取方法4、頻率特征極標圖表示及繪制方法第12頁5、頻率特征對數(shù)坐標圖表示及繪制方法6、開環(huán)與閉環(huán)頻率特征幾何關系7、最小相位與非最小相位系統(tǒng)概念二、本章重點掌握1、利用頻率特征求系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應2、控制系統(tǒng)頻率特征極標圖繪制4、控制系統(tǒng)頻率特征對數(shù)坐標圖繪制第13頁第五章控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方法一、要求掌握基本知識1、不穩(wěn)定現(xiàn)象產(chǎn)生原因2、穩(wěn)定性定義、條件3、Routh穩(wěn)定性判據(jù)必要條件

4、Routh穩(wěn)定性判據(jù)充要條件及其應用5、Nyquist穩(wěn)定性判據(jù)基本原理、判據(jù)應用6、Nyquist相對穩(wěn)定性計算第14頁二、本章重點掌握1、穩(wěn)定性定義及條件2、Routh穩(wěn)定性判據(jù)應用3、Nyquist穩(wěn)定性判據(jù)應用第15頁第六章控制系統(tǒng)性能分析與校正一、要求掌握基本知識1、控制系統(tǒng)性能指標定義及計算2、校正概念3、校正方法第16頁時域指標瞬態(tài)指標穩(wěn)態(tài)指標誤差偏差頻域指標相位裕度幅值裕度諧振頻率諧振峰值截止頻率性能指標第17頁誤差積分性能指標誤差平方積分性能指標廣義誤差平方積分性能指標綜合指標性能指標第18頁依據(jù)校正步驟在系統(tǒng)中聯(lián)結方法有：串聯(lián)校正、反饋校正和順饋校正。(1)串聯(lián)校正按頻率特征可分為：增益調(diào)整、相位超前校正、相位滯后校正、相位超前—滯后校正、PID校正。校正方法第19頁(2)反饋校正反饋校正是指校正步驟與被控對象組成局部反饋。反饋校正除能取得與串聯(lián)校正效果外，還能消除系統(tǒng)不可變部分參數(shù)波動