第一篇：《自動控制原理與系統(tǒng)》學習及心得

《自控原理與系統(tǒng)》學習及心得體會

自控原理學習內容

在整個學期的學習中，我們一共學習了五章內容，第一章是自動控制系統(tǒng)的概論;第二章是系統(tǒng)的數學模型;第三章是時域分析法;第四章是頻域分析法;第五章是系統(tǒng)的校正方法.第一章是自動控制系統(tǒng)的概論，主要內容有自動控制的定義，基本控制方法及特點，對控制系統(tǒng)性能的基本要就，自動控制系統(tǒng)的方塊圖表示方法，自動控制系統(tǒng)的分類和一些經典的自動控制系統(tǒng)的實例分析等。在學習的過當中，我知道了所謂自動控制系統(tǒng)就是在沒有人直接參與的情況下，利用控制裝置操縱被控對象和被控量，使其按照預定的規(guī)律運作和變化。基本控制方式是利用傳感器感應信息，將信息放大處理后變成電信號作用于系統(tǒng),使系統(tǒng)自動調節(jié).對于一個控制系統(tǒng),我們的要求是快速,穩(wěn)定,準確.對于一階系統(tǒng),通過調節(jié)PID,能快速的打到目的。對于二階系統(tǒng),我們要求其單位階躍響應要是處于欠阻尼狀態(tài).我們系統(tǒng)是否穩(wěn)定可以用勞斯穩(wěn)定判據來判定。控制系統(tǒng)的主要分類為:閉環(huán)控制系統(tǒng)、開環(huán)控制系統(tǒng)、定值控制系統(tǒng)、隨動控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)、線性控制系統(tǒng)、非線性控制系統(tǒng)、連續(xù)控制系統(tǒng)、離散控制系統(tǒng)、單變量控制系統(tǒng)和多變量控制系統(tǒng)。自動控制系統(tǒng)的方塊圖表示，組成系統(tǒng)的每個環(huán)節(jié)用一個方塊表示，環(huán)節(jié)間用帶箭頭的線段連接，稱為信號線，只能單方向傳遞。信號的比較用◎表示，他具有對幾個信號進行求和的功能，一般在多個輸入信號的信號線旁邊標“+”“-”表示信號的極性。自控的方塊圖表示如

下，除此之外，老師還給我們精講了烘烤爐溫度控制的實例。

第二章，拉皮拉斯變換及其應用

在本章節(jié)中，老師重點講了拉普拉斯變換，它是一種函數的變換方法，利用拉氏變換可以將微分方程變換成代數方程，便于求解。拉普拉斯變換主要是用來求解在時間域系統(tǒng)的輸入和輸出的偏微分方程，拉普拉斯變換主要就是把時間域變到復頻域。在講拉氏變換的時候還涉及到了階躍函數，脈沖函數，斜坡函數，指數函數，正弦函數等常見函數。在本章中，還有拉氏變換的運算定理，拉氏反變換，拉氏變換舉例等內容，老師重點講了舉例的地方，我們要求不論是一階系統(tǒng)還是二階系統(tǒng)，都要能夠在過渡時間內快速達到穩(wěn)態(tài)值的0.95-0.93。二階系統(tǒng)要處于欠阻尼狀態(tài)。由于拉氏變換公式很難記，老師鼓勵我們查表。

第三章，本章主要是通過微分方程，傳遞函數和系統(tǒng)框圖建立自動控制系統(tǒng)的數學模型，利用數學模型描述系統(tǒng)的輸入量和輸出量以及內部各變量之間的關系。控制系統(tǒng)的微分方程的建立和微分方程的求解，在這當中就用到了第二章學到的拉氏變換來求解，在講道傳遞函數時我知道了它是系統(tǒng)數學表達式的一種形式，還有系統(tǒng)框圖，這幾個名詞之間是有很大關系的，建立好數學模型，沒有傳遞函數不行，沒有系統(tǒng)框圖也不行。老師重點講了系統(tǒng)框圖和傳遞函數的建立，傳遞函數的建立主要是用梅遜公式，通過系統(tǒng)的框圖，結合梅遜公式把系統(tǒng)的傳遞函數寫出。在學習梅遜公式的時候，我知道了沒遜公式的計算方式，利用梅遜公式可以很快的列出系統(tǒng)的傳遞函數，自控系統(tǒng) 的結構圖是系統(tǒng)傳遞函數圖形化的描述方式，是圖形化的數學模型，由系統(tǒng)的每個環(huán)節(jié)組成，能直觀的表示系統(tǒng)的結構特點以及各個參變量和作用量在系統(tǒng)中的作用，表示各個環(huán)節(jié)的相互聯(lián)系。

第四章主要是說控制系統(tǒng)的時域分析法，說的是時域分析法對于線性定常系統(tǒng)，可基于系統(tǒng)的微分方程，利用拉氏變換為數學工具，直接求解系統(tǒng)的時域響應。并利用想應該表達式或響應曲線分析自動控制系統(tǒng)的性能，一個系統(tǒng)的時域響應取決于系統(tǒng)本身的結構參數，又與系統(tǒng)的初始狀態(tài)以及作用于系統(tǒng)的外作用有關。階躍響應的性能指標，把控制系統(tǒng)的響應時間順序可分為動態(tài)過程和穩(wěn)態(tài)過程，分析動態(tài)過程可以評價系統(tǒng)的快速性和穩(wěn)定性，分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)過程可以評價系統(tǒng)的準確性，對于階躍響應的性能指標，我們要求調整時間要短，超調量不能太大，穩(wěn)態(tài)誤差要越小越好，最好等于零。這幾個變量是相互矛盾的，所以要均衡好，平衡調節(jié)才可以使系統(tǒng)處于最佳狀態(tài)，系統(tǒng)效率達到最大化。對于二階系統(tǒng)，要讓它工作在欠阻尼狀態(tài)下，阻尼比應取0.707左右。這樣系統(tǒng)具有快速性，又有過度構過程的穩(wěn)定性。系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求系統(tǒng)受到外界的擾動后能在一定時間內恢復原狀態(tài)，對于系統(tǒng)的穩(wěn)定可以用勞斯判據進行計算判定。

第五章 系統(tǒng)頻域特性分析法，雖然老師沒怎么講課，但是經過老師的指點，也對這章節(jié)有一定的了解，頻域分析法是控制理論中常用的方法之一。是一種圖解法，通過系統(tǒng)的開環(huán)特性的圖形來分析閉環(huán)系統(tǒng)的性能。頻率特性不僅可以有微分方程和傳遞函數求解，還可以經過試驗的方式求得。對于系統(tǒng)分析具有極大的現(xiàn)實意義。頻率特

性是系統(tǒng)對不同頻率正弦輸入信號的響應特性，對于一個穩(wěn)定的線性系統(tǒng)，其輸出量的幅值與輸入量的幅值對頻率的變化稱為幅頻特性，其輸出相位與輸入相位對頻率的變化稱為相位頻率特性。兩者稱為頻率特性和幅相特性。頻率特性的特性：頻率特性是以線性定常系統(tǒng)為基礎的且假定微分方程是穩(wěn)定的情況下推導出來的；頻率特性對系統(tǒng)的控制元件和部件，控制裝置都適用；表達式含有系統(tǒng)或元件部件的全部結構參數；頻率特性和微分方程及傳遞函數一樣，也是系統(tǒng)或元件的動態(tài)數學模型；利用頻率特性可以根據開環(huán)系統(tǒng)頻率特性分析閉環(huán)系統(tǒng)的性能。

學習心得，隨著學期期末的到來，《自動控制原理與系統(tǒng)》這門課程的學習也進入了尾聲，以上是我對這門課程的總結，在學習的過程當中雖然遇到了許多困難，但是在老師的悉心指導下還是一一克服了困難。隨著圣餐發(fā)展和科學的進步，自動制動控制系統(tǒng)這技術一定會廣泛應用到各個領域中去。現(xiàn)在學習的知識還遠遠不夠，紙上談兵都只能談兩頁，用到實踐中的又回更少了。在老師的教導下，讓我們懂得了學習的重要性，在老師在課堂上穿插的話外題中，不僅讓我學到了課本的知識，還讓我學到了一股爭氣，青年人要爭，這使我受益匪淺。老師不僅在教學，更是在育人。教我們學習做人面面俱到，使我更加堅定了人生道路，活到老學到老，使我們更加有氣質和內涵，人只有有了氣質和內涵才不會被看低，站在人群中才能有一種無以言表的成就感。今后我還將繼續(xù)努力學習，為自己的人生道路上留下更多的色彩。最后還是得感謝老師的栽培！

10樓宇一班

黃湛 20123456

2011年11月26日

第二篇：《自動控制原理》課程學習心得體會

《自動控制原理》課程學習心得體會

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2010級電子科學與技術

我是一名電子科學類的學生，專業(yè)的培養(yǎng)目標就是要求我們能在電子信息處理、電子系統(tǒng)與通信方面從事產品設計、制造、調試和新技術、新工藝的研究、開發(fā)，加之自己對這些的興趣，因此有必要學習自動控制原理這門課程。大學的需要我們做的更多的是自學、會學，比如一門課程要把握這門課的整體框架，即這門課多的靈魂所在，畢竟我們學的東西很多，如果不每天使用這些，一段很長的時間以后我們又能夠記得多少呢，把握一門課的整體框架很重要；還有就是要培養(yǎng)自己快速學習的能力，這個世界有很多東西要學，我們所處的IT 行業(yè)新知識的更新速度更是飛快，以后在工作崗位上的許多知識技能都要從頭開始，一個人最大的競爭優(yōu)勢就是能在最短的時間內掌握應有的技能……

沒有上課以前我所認為的自動控制原理就是講一些自動控制的某些方法，等接觸到這門課程才發(fā)現(xiàn)這門課程用到了還多的方面的基本知識，深入了解之后才知道這門課程講的是一些控制原理的一些原理，自動控制原理的思路，一些數學模型，以及線性系統(tǒng)的分析……

本書的第一章對自動控制原理做了一個概述，正如老師所講，學一門課程要先了解這門課程的整體結構，反饋控制的基本思想、基本原理、基本方法就是本書的重點，其基本原理是取被控量的反饋信息，用以不斷地修正被控量與輸入量之間的誤差，從而實現(xiàn)對被控對象進行控制的任務。課程的主要內容包括：經典控制理論，現(xiàn)代控制理論，兩套理論的建模、分析與綜合等。這就是本書的整體框架。

接著開始講的就是控制系統(tǒng)的數學模型的主要內容，主要講述了控制系統(tǒng)的實域數學模型、復數域數學模型、結構圖與信號流圖，此外，還列舉了一些具體的建模實例，第三章講的就是線性系統(tǒng)的時域分析法，首先應掌握典型的輸入輸出信號，以及什么是動態(tài)和穩(wěn)態(tài)過程以及它們的性能。重點是線性連續(xù)系統(tǒng)的動態(tài)過程分析。一階系統(tǒng)的分析是指一階微分方程作為運動方程的控制系統(tǒng)，需要掌握的內容是一屆系統(tǒng)對典型輸入信號的輸出響應。二階系統(tǒng)是指以二階微分方程作為運動方程的控制系統(tǒng)，以二階系統(tǒng)的單位階躍響應為例，分別研究了欠阻尼的單位階躍響應，臨界阻尼，過阻尼二階系統(tǒng)的單位階躍響應。勞斯穩(wěn)定判據是根據所列勞斯表第一列系數符號的變化，去判別特征方程式根在S平面上的具體分布，過程如下： 如果勞斯表中第一列的系數均為正值，則其特征方程式的根都在S 的左半平面，相應的系統(tǒng)是穩(wěn)定的。如果勞斯表中第一列系數的符號有變化，其變化的次數等于該特征方程式的根在S 的右半平面上的個數，相應的系統(tǒng)為不穩(wěn)定。之后講的是線性系統(tǒng)的穩(wěn)定誤差分析計算，主要討論了線性控制系統(tǒng)由于系統(tǒng)結構，輸入作用形式和類型所產生的穩(wěn)態(tài)誤差，其中包含有系統(tǒng)類型域穩(wěn)態(tài)誤差的關系，同時介紹定量描述系統(tǒng)誤差的靜態(tài)誤差系數法。

然后我們討論了線性系統(tǒng)分析方法的根軌跡法，由于是圖解方法，所以使用起來更加簡便，所謂根軌跡就是指開環(huán)系統(tǒng)某一參數從零到無窮時，閉環(huán)系統(tǒng)特征方程的根在S平面上變化的軌跡。首先我們應先根據閉環(huán)傳遞函數方程求出特征方程的根，然后令開環(huán)增益K 從零開始到無窮，利用數學上的解析方法求解出閉環(huán)節(jié)點的全部數值，將這些數值標注在S平面上，并連成光滑的粗實線。繪制根軌跡的目的主要是為了分析系統(tǒng)參數對特征根的影響。不同參數會導致特征根不同，也就是在特征根在根軌跡上的位置不同，1.只要繪制的根軌跡全部位于S平面左側，就表示系統(tǒng)參數無論怎么改變，特征根全部具有負實部，則系統(tǒng)就是穩(wěn)定的。

2.若在虛軸上，表示臨界穩(wěn)定，也就是不斷振蕩 3.假如有根軌跡全部都在S 右半平面，則表示無論選擇什么參數，系統(tǒng)都是不穩(wěn)定的。

根軌跡法的基本任務在于：如何由已知的開環(huán)零、極點的分布及根軌跡增益，通過圖解的方法找出閉環(huán)極點。一旦閉環(huán)極點被確定，閉環(huán)傳遞函數的形式便不難確定，因為閉環(huán)零點可由式直接得到。在已知閉環(huán)傳遞函數的情況下，閉環(huán)系統(tǒng)的時間響應可利用拉氏反變換的方法求出，或利用計算機直接求解。開環(huán)系統(tǒng)的根軌跡增益與開環(huán)系統(tǒng)的增益K 之間僅相差一個比例常數，這個比例常數只與開環(huán)傳遞函數中的零點和極點有關。根軌跡增益（或根軌跡放大系數）是系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數的分子﹑分母的最高階次項的系數為1的比例因子。利用根軌跡我們可以求出系統(tǒng)的穩(wěn)定性，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能，系統(tǒng)的動態(tài)性能等。繪制根軌跡的相角條件與系統(tǒng)開環(huán)根軌跡增益K 值的大小無關。即在S平面上，所有滿足相角條件的點的集合的構成系統(tǒng)的根軌跡圖。即相角條件是繪制根軌跡的主要依據。繪制根軌跡的幅值條件與系統(tǒng)開環(huán)根軌跡增益K 值的大小有關。即K 值的變化會改變系統(tǒng)的閉環(huán)極點在S平面上的位置。在系數參數全部確定的情況下，凡能滿足相角條件和幅值條件的S 值，就是對應給定參數的特征根，或系統(tǒng)的閉環(huán)極點。由于相角條件和幅值條件只與系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數有關，因此，已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數便可繪制出根軌跡圖。繪制根軌跡的法則在總結里就不在列寫，主要是書上都有，此小結主要寫自己的感悟。

最后講述了線性系統(tǒng)的頻域分析法，由于控制中的信號可以表示為不同頻率正弦信號的合成，應用頻率特性研究系統(tǒng)的經典方法就是所謂的頻域分析法。頻域分析法是應用頻率特性研究線性系統(tǒng)的一種圖解方法。頻率特性和傳遞函數一樣，可以用來表示線性系統(tǒng)或環(huán)節(jié)的動態(tài)特性。建立在頻率特性基礎上的分析控制系統(tǒng)的頻域法彌補了時域分析法中存在的不足，因而獲得了廣泛的應用。所謂頻率特性，是指在正弦輸入信號的作用下，線性系統(tǒng)輸出的穩(wěn)態(tài)響應。接下討論的是頻率特性的圖像表示法方法主要有三種，即極坐標圖、對數坐標圖和對數幅相圖。

本總結報告到此結束了，在此祝愿老師心想事成，工作順利。

第三篇：自動控制原理總結報告

自動控制原理總結報告

專 業(yè) 自動化 班 級 09自動化<1>班 姓 名 學 號

完成 時間

自動控制原理總結報告

摘要: 本學期我們學習了自動控制原理的前前8章，重點介紹了前6章，離散系統(tǒng)的分析與線性系統(tǒng)類似。自動控制技術所取得的成就和起到的作用給各行各業(yè)的人們留下了深刻的印象。從最初的機械轉速、位移的控制到工業(yè)過程中對溫度、壓力、流量、物位的控制，從遠洋巨輪到深水潛艇的控制，而今的數控機床，汽車工業(yè)，自動控制技術的應用幾乎無處不在。關鍵是自動控制理論和技術已經介入到了電氣、機械、航空、化工、核反應等諸多的學科和領域。所以越來越多的工程技術人員和科學工作者開始了解和關注自動控制的知識。關鍵字：控制 方法 發(fā)展 正文:

一、自動控制理論的分析方法：（1）時域分析法；（2）頻率法；（3）根軌跡法；（4）狀態(tài)空間方法；（5）離散系統(tǒng)分析方法；（6）非線性分析方法

系統(tǒng)的數學模型(1)解析表達：微分方程；差分方程；傳遞函數；脈沖傳遞函數；頻率特性；脈沖響應函數；階躍響應函數(2)圖形表達：動態(tài)方框圖（結構圖）；信號流圖；零極點分布；頻率響應曲線；單位階躍響應曲線

自動控制原理基礎系列課程內容體系具有系統(tǒng)性、科學性、先進性、實用性，對課程體系進行了改革確立了以系統(tǒng)分析、系統(tǒng)建模、系統(tǒng)綜合為自動控制原理課程的主線構建了由時域分析、復域分析、頻域分析、系統(tǒng)校正4個模塊構成的知識體系。

從課程的體系出發(fā)以系統(tǒng)建模→系統(tǒng)分析→綜合設計作為課程主線。數學模型是描述系統(tǒng)內部各物理量或變量之間關系的數學表達式建立一個合理的模型是系統(tǒng)分析和設計的前提。從不同的角度對系統(tǒng)進行建模加深對這方面內容的理解。例如可用船舶上的電機調速系統(tǒng)為例通過建立它的微分方程、傳遞函數、結構圖、信號流圖這些不同的數學模型來建立各模型的聯(lián)系。

系統(tǒng)分析方法是控制系統(tǒng)綜合設計的基礎這部分的內容主要包括時域分析法、根軌跡法、頻域響應法是控制理論的重點。在控制系統(tǒng)中穩(wěn)定性、快速性和準確性是對控制系統(tǒng)的基本要求也是衡量系統(tǒng)性能的重要指標控制系統(tǒng)不同的分析問題方法都是緊緊圍繞這三個方面展開的。只要抓住這個特點就抓住了系統(tǒng)分析的關鍵有助于加深對不同方法的理解。例如以我軍某軍艦上的雷達定位系統(tǒng)為例假設給定目標信號要求設計控制器使系統(tǒng)在給定輸入下跟蹤指定目標最小且抗干擾性最好。這些生動的工程實例大大激發(fā)了我的興趣使我感受到了控制理論的魅力深刻理解了

結合控制理論的發(fā)展更新教學內容近年來控制理論得到了蓬勃發(fā)展特別在非線性控制、分布參數控制、魯棒控制、自適應控制、智能控制等方向上取得了重要進展。例如每章結束后都開設一個專題介紹本學科的發(fā)展動態(tài)這種方法擴大了我們的知識面培養(yǎng)了我們探索科學技術的興趣。結合船舶電氣的發(fā)展而言近幾年來隨著電力、電子、控制技術、通訊及信息技術等的不斷發(fā)展及其在船舶上的廣泛應用船舶電氣自動化程度大大地提高。新一代大功率半導體電力電子器件在材料、理論、機理、制造工藝和應用技術等方面的研究開發(fā)取得了突破性的進展船舶設備進一步向高可靠、節(jié)能型方向發(fā)展對船舶電力推進和輔機電力拖動技術帶來重大變革可編程序控制器和單片機已逐漸發(fā)展成為船舶控制中的一種普遍控制方式。自動控制原理課程雖然是電專業(yè)的基礎專業(yè)課程但是一般學時安排也不十分充裕。要想在有限的時間內把這門理論性和工程應用性都很強的課程學好必須認真的學習。例如在課程緒論部分通過與專業(yè)相關的典型示例引出控制、開環(huán)控制、閉環(huán)控制以及反饋等基本概念使我們認識到學習本課程的重要性并對控制理論在專業(yè)發(fā)展的作用有了一定的了解。

二、控制未來發(fā)展

1.智能控制(Intelligent Control)智能控制是人工智能和自動控制的結合物,是一類無需人的干預就能夠獨立地驅動智能機器,實現(xiàn)其目標的自動控制。智能控制的注意力并不放在對數學公式的表達、計算和處理上,而放在對任務和模型的描述,符號和環(huán)境的識別以及知識庫和推理機的設計開發(fā)上。智能控制用于生產過程,讓計算機系統(tǒng)模仿專家或熟練操作人員的經驗,建立起以知識為基礎的廣義模型,采用符號信息處理、啟發(fā)式程序設計、知識表示和自學習、推理與決策等智能化技術,對外界環(huán)境和系統(tǒng)過程進行理解、判斷、預測和規(guī)劃,使被控對象按一定要求達到預定的目的。智能控制的理論基礎是人工智能,控制論,運籌學和系統(tǒng)學等學科的交叉。2.非線性控制(Nonlinear Control)非線性控制是復雜控制理論中一個重要的基本問題,也是一個難點課題,它的發(fā)展幾乎與線性系統(tǒng)平行。非線性系統(tǒng)的發(fā)展,數學工具是一個相當困難的問題,泰勒級數展開對有些情況是不能適用的。古典理論中的“相平面”法只適用于二階系統(tǒng),適用于含有一個非線性元件的高階系統(tǒng)的“描述函數”法也是一種近似方法。由于非線性系統(tǒng)的研究缺乏系統(tǒng)的、一般性的理論及方法,于是綜合方法得到較大的發(fā)展。

3.自適應控制(Adaptive Control)自適應控制系統(tǒng)通過不斷地測量系統(tǒng)的輸入、狀態(tài)、輸出或性能參數,逐漸了解和掌握對象,然后根據所得的信息按一定的設計方法,作出決策去更新控制器的結構和參數以適應環(huán)境的變化,達到所要求的控制性能指標。4.魯棒控制(Robust Control)過程控制中面臨的一個重要問題就是模型不確定性,魯棒控制主要解決模型的不確定性問題,但在處理方法上與自適應控制有所不同。自適應控制的基本思想是進行模型參數的辯識,進而設計控制器。控制器參數的調整依賴于模型參數的更新,不能預先把可能出現(xiàn)的不確定性考慮進去。而魯棒控制在設計控制器時盡量利用不確定性信息來設計一個控制器,使得不確定參數出現(xiàn)時仍能滿足性能指標要求。

魯棒控制認為系統(tǒng)的不確定性可用模型集來描述,系統(tǒng)的模型并不唯一,可以是模型集里的任一元素,但在所設計的控制器下,都能使模型集里的元素滿足要求。魯棒控制的一個主要問題就是魯棒穩(wěn)定性。5.模糊控制(Fuzzy Control)模糊控制借助模糊數學模擬人的思維方法,將工藝操作人員的經驗加以總結,運用語言變量和模糊邏輯理論進行推理和決策,對復雜對象進行控制。模糊控制既不是指被控過程是模糊的,也不意味控制器是不確定的,它是表示知識和概念上的模糊性,它完成的工作是完全確定的。

1974年英國工程師E.H.Mamdam首次把Fuzzy集合理論用于鍋爐和蒸氣機的控制以來,開辟了Fuzzy控制的新領域,特別是對于大時滯、非線性等難以建立精確數學模型的復雜系統(tǒng),通過計算機實現(xiàn)模糊控制往往能取得很好的結果。6.神經網絡控制(Neural Network Control)神經網絡是由所謂神經元的簡單單元按并行結構經過可調的連接權構成的網絡。神經網絡的種類很多,控制中常用的有多層前向BP網絡,RBF網絡,Hopfield網絡以及自適應共振理論模型(ART)等。

神經網絡控制就是利用神經網絡這種工具從機理上對人腦進行簡單結構模擬的新型控制和辨識方法。神經網絡在控制系統(tǒng)中可充當對象的模型,還可充當控制器

7.實時專家控制(Real Time Expert Control)專家系統(tǒng)是一個具有大量專門知識和經驗的程序系統(tǒng),它應用人工智能技術,根據某個領域一個或多個人類專家提供的知識和經驗進行推理和判斷,模擬人類專家的決策過程,以解決那些需要專家決定的復雜問題。專家系統(tǒng)和傳統(tǒng)的計算機程序最本質的區(qū)別在于:專家系統(tǒng)所要解決的問題一般沒有算法解,并且往往要在不完全、不精確或不確定的信息基礎上作出結論。

實時專家系統(tǒng)應用模糊邏輯控制和神經網絡理論,融進專家系統(tǒng)自適應地管理一個客體或過程的全面行為,自動采集生產過程變量,解釋控制系統(tǒng)的當前狀況,預測過程的未來行為,診斷可能發(fā)生的問題,不斷修正和執(zhí)行控制計劃。實時專家系統(tǒng)具有啟發(fā)性、透明性、靈活性等特點,目前已經在航天試驗指揮、工業(yè)爐窯的控制、高爐爐熱診斷中得到廣泛應用。目前需要進一步研究的問題是如何用簡潔語言來描述人類長期積累的經驗知識,提高聯(lián)想化記憶和自學習能力。8.定性控制(Qualitative Control)定性控制是指系統(tǒng)的狀態(tài)變量為定性量時(其值不是某一精確值而只知其處于某一范圍內),應用定性推理對系統(tǒng)施加控制變量使系統(tǒng)在某一期望范圍。定性控制與模糊控制的區(qū)別:模糊控制不需建模,其控制律憑經驗或算法調整,而定性控制基于定性模型,控制規(guī)則基于對系統(tǒng)的定性分析;模糊控制是基于狀態(tài)的精確測量值,而定性控制基于狀態(tài)的定性測量值。

定性控制面臨的問題:發(fā)展定性數學理論,改進定性推理方法,注重定性和定量知識的結合;研究定性建模方法,定性控制方法;加強定性控制應用領域的研究。9.預測控制(Predictive Control)預測控制是在工業(yè)實踐過程中獨立發(fā)展起來的一種新型控制方法,它不僅適用于工業(yè)過程這種“慢過程”的控制,也能適用于快速跟蹤的伺服系統(tǒng)這種“快過程”控制。目前實用的預測控制方法有動態(tài)矩陣控制(DMC),模型算法控制(MAC),廣義預測控制(GPC),模型預測啟發(fā)控制(MPHC)以及預測函數控制(PFC)等。這

最近有人提出一種新的基于主導內模概念的預測控制方法:結構對外來激勵的響應主要由其本身的模態(tài)所決定,即結構只對激勵信息中與其起主導作用的幾個主要自振頻率相接近的頻率成分有較大的響應。目前利用神經網絡對被控對象進行在線辨識,然后用廣義預測控制規(guī)律進行控制得到較多重視。

預測控制目前存在的問題是預測精度不高;反饋校正方法單調;滾動優(yōu)化策略少;對任意的一般系統(tǒng),其穩(wěn)定性和魯棒性分析較難進行;參數調整的總體規(guī)則雖然比較明確,但對不同類型的系統(tǒng)的具體調整方法仍有待進一步總結。10.分布式控制系統(tǒng)(Distributed Control System)分布式控制系統(tǒng)又稱集散控制系統(tǒng),是70年代中期發(fā)展起來的新型計算機控制系統(tǒng),它融合了控制技術(Control),計算機技術(Computer),通信技術(Communication),圖像顯示技術(CRT)的“4C”技術,形成了以微處理器為核心的系統(tǒng),實現(xiàn)對生產過程的監(jiān)視、控制和管理。

既打破了常規(guī)控制儀表功能的局限,又較好地解決了早期計算機系統(tǒng)對于信息、管理過于集中帶來的危險,而且還有大規(guī)模數據采集、處理的功能以及較強的數據通信能力。

分布式控制系統(tǒng)既有計算機控制系統(tǒng)控制算法靈活,精度高的優(yōu)點,又有儀表控制系統(tǒng)安全可靠,維護方便的優(yōu)點。它的主要特點是:真正實現(xiàn)了分散控制;具有高度的靈活性和可擴展性;較強的數據通信能力;友好而豐富的人機聯(lián)系以及極高的可靠性。

總結：通過這一學期的學習，我對自動控制原理這門課有了深刻的認識，現(xiàn)在能夠簡單的分析一些問題了，過程實驗給我們很大的提高。雖然現(xiàn)在還不知道未來要從事什么行業(yè)，但不管怎樣要學好當前的每門課。基礎一定要打好。

第四篇：自動控制原理實驗報告

北京交通大學

自動控制原理研究性學習報告

——基于MATLAB軟件的系統(tǒng)建模分析與校正

譚堃15221309 田斌15221310 努爾夏提15221305 張雪程13222028

摘要

本文利用MATLAB軟件來實現(xiàn)對自動控制系統(tǒng)建模、分析與設計、仿真的方法。它能夠直觀、快速地分析系統(tǒng)的動態(tài)性能、和穩(wěn)態(tài)性能。并且能夠靈活的改變系統(tǒng)的結構和參數通過快速、直觀的仿真達到系統(tǒng)的優(yōu)化設計。

關鍵詞：MATLAB，自動控制，系統(tǒng)仿真

1.主要任務

單位負反饋隨動系統(tǒng)固有部分的傳遞函數為

G(s)=4K/s(s+2)

1、畫出未校正系統(tǒng)的Bode圖，分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定。

2、畫出未校正系統(tǒng)的根軌跡圖，分析閉環(huán)系統(tǒng)是否穩(wěn)定。

3、設計系統(tǒng)的串聯(lián)校正裝置，使系統(tǒng)達到下列指標：（1）靜態(tài)速度誤差系數Kv＝20s-1；（2）相位裕量γ≥50°（3）幅值裕量Kg≥10dB。

4、給出校正裝置的傳遞函數。

5、分別畫出校正前，校正后和校正裝置的幅頻特性圖。計算校正后系統(tǒng)的穿越頻率ωc、相位裕量γ。

6、分別畫出系統(tǒng)校正前、后的開環(huán)系統(tǒng)的奈奎斯特圖，并進行分析。

2.理論分析

（1）確定K值

Kv=limsWk =2k=20 所以K = 10（2）校正前系統(tǒng)的開環(huán)對數幅頻特性如圖實線所示。

由A(wc)=20/[wc√(1+(wc/2)^2]=1;

得wc≈6.32；

γ(wc)=180?+?(wc)=90?-72.4?=17.6?

可見相位裕量并不滿足要求，為不影響低頻段特性和改善暫態(tài)響應性能，采用引前矯正。

（3）設計串聯(lián)微分校正裝置：

微分校正環(huán)節(jié)的傳遞函數為

Wc(s)=(Tds+1)/[(Tds/γd)+1);最大相位移為

?max=arcsin[(rd-1)/(rd+1)] 根據系統(tǒng)相位裕量γ(wc)≥50?的要求，微分矯正環(huán)節(jié)最大相位移為

?max≥50?-17.6?=32.4?

考慮Wc’≥Wc,原系統(tǒng)相角位移將更負些，故?max將更大些，取?max=40?，即有

Sin40?=(γd-1)/(γd+1)=0.64解得γd=4.6 設校正后的系統(tǒng)穿越頻率Wc’為矯正裝置兩交接頻率w1與w2的幾何中點。即

Wc’=√w1w2=w1√rd 若認為Wc’/w1>>1,Wc’/w2<<1,則得

A(wc’)=1≈20wc’/(wc^2/2)解得w1≈4.32;w2≈19.87;wc’≈9.26。所以校正裝置的傳遞函數為

Wc(s)=(s/4.32+1)/[(s/19.87)+1);（4）驗算校正后系統(tǒng)指標

Wk’(s)=20(s/4.32+1)/[s(s/2+1)(s/19.87+1)] 同理，代入數值得校正裝置的相位裕量為γ(wc’)=52.4? 另?(wj)=-180?,可得出系統(tǒng)穿越頻率wj→∞;所以一定滿足

GM=20lg[1/（wk’(jwj)]≥10dB(三)MATLAB仿真

(1)時域分析

1.校正前系統(tǒng)的暫態(tài)響應曲線如圖：

-圖1 系統(tǒng)單位階躍相應

計算結果：

pos(超調量)=60.46%、、tp(峰值時間)= 0.5s、tr(上升時間)=1.8s，ts(調節(jié)時間)=3.7s 由圖可知：校正前系統(tǒng)的的調節(jié)時間較長，超調量過大。

3.校正后系統(tǒng)的暫態(tài)響應曲線如圖

圖2系統(tǒng)單位階躍相應

計算結果：

pos(超調量)=15.88%、、tp(峰值時間)= 0.3s、tr(上升時間)=0.2s，ts(調節(jié)時間)=0.6s

系統(tǒng)的暫態(tài)響應與校正前相比有較大改善。該系統(tǒng)依然穩(wěn)定，而且反應更加快速，應采用。

(2)根軌跡

校正前系統(tǒng)的根軌跡如圖

校正后系統(tǒng)的根軌跡如圖：

校正前后根軌跡對比

(3)對數頻率特性

校正前系統(tǒng)的開環(huán)對數頻率特性如圖實線所示：

圖1 系統(tǒng)對數頻率特性曲線

相位裕量γ=17.6

穿越頻率=6.32rad/s微分校正環(huán)節(jié)的對數頻率特性如圖所示：

校正后系統(tǒng)的開環(huán)對數頻率特性如圖所示：

相位裕量γ=52.4穿越頻率=9.26rad/s

對比圖

(4)幅相頻率特性

校正前系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性如圖所示：

圖7 系統(tǒng)幅相頻率特性曲線

校正后系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性如圖所示：

對比圖

四、程序附錄（1）時域分析

clear

t=0:0.1:5;s=[184 794.8];d=[1 21.87 233.7 794.8];sys=tf(s,d);y1=step(sys,t);plot(t,y1)maxy1=max(y1);yss1=y1(length(t));pos1=100*(maxy1-yss1)/yss1;for i=1:1:51 if(y1(i)==maxy1)n=i;break;end end

tp1=(n-1)*0.1;for i=1:1:51 if(y1(i)<1.02&&y1(i)>0.98)m=i;break;end end

tr1=(m-1)*0.1;for i=51:-1:1 if(y1(i)>1.02||y1(i)<0.98)a=i;break;end end

ts1=a*0.1;pos=[pos1] tp=[tp1] tr=[tr1] ts=[ts1]

clear t=0:0.1:10;s=[40];d=[1 2 40];sys=tf(s,d);y1=step(sys,t);plot(t,y1)maxy1=max(y1);yss1=y1(length(t));pos1=100*(maxy1-yss1)/yss1;for i=1:1:101 if(y1(i)==maxy1)n=i;break;

end end

tp1=(n-1)*0.1;for i=1:1:101 if(y1(i)<1.02&&y1(i)>0.98)m=i;break;end end

tr1=(m-1)*0.1;for i=101:-1:1 if(y1(i)>1.02||y1(i)<0.98)a=i;break;end end

ts1=a*0.1;pos=[pos1] tp=[tp1] tr=[tr1] ts=[ts1]

（2）對數頻率特性 clear s1=[0.23 1];d1=[0.05 1];s2=[40];d2=[1 2 40];s3=[184 794.8];d3=[1 21.87 233.7 794.8];sys1=tf(s1,d1);sys2=tf(s2,d2);sys3=tf(s3,d3);figure(1)bode(sys1,sys2,sys3)

（3）根軌跡 clear s1=[40];d1=[1 2 40];s2=[184 794.8];d2=[1 21.87 233.7 794.8];sys1=tf(s1,d1);sys2=tf(s2,d2);figure(1)rlocus(sys1,sys2)

（4）幅相頻率特性 clear s1=[40];d1=[1 2 40];s2=[184 794.8];d2=[1 21.87 233.7 794.8];sys1=tf(s1,d1);sys2=tf(s2,d2);figure(1)nyquist(sys1,sys2)

總結

本次研究性學習的內容主要是建立自動控制系統(tǒng)并運用MATLAB軟件對設計的自動控制系統(tǒng)進行仿真，其中涉及了關于自動控制方面的很多知識，也有關于數學建模方面的知識以及MATLAB軟件的應用，此次研究性學習建立了衛(wèi)星姿態(tài)的自動控制。

在此次設計過程中遇到了很多問題，也接觸到了很多以前不知道的知識，特別是之前很少接觸過MATLAB軟件，這讓本次設計一度陷入停滯階段。后來在圖書館和網絡上查閱了大量的相關書籍，并在同學的細心指導下安裝了MATLAB軟件并學習其使用方法，從而使問題一步步得到了解決，最終成功的完成了此次研究性學習。

第五篇：《自動控制原理》復習題

個人整理精品文檔，僅供個人學習使用

《自動控制原理》復習題

一、填空題（每小題分，共分）、線性定常系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是閉環(huán)系統(tǒng)的所有特征根必須。、c

越大

ts。、用時域法分析控制系統(tǒng)時，最常用的典型輸入信號是。、極坐標圖上以坐標原點為圓心的單位圓和圖上的對應。、如果根軌跡位于實軸上兩個相鄰的開環(huán)零點之間

（其中一個零點可以位于無窮遠處)，則在這兩個零點之間必定存在。、要改善

essr

通常可采用兩種方式：）增加前向通路的增益；）。、經典控制理論的三大問題是穩(wěn)定性、和動態(tài)性能。、根據控制信號的不同，可以將控制系統(tǒng)分為和隨動控制系統(tǒng)。、如果要求系統(tǒng)的快速性好，則閉環(huán)極點應距離越遠越好。、開環(huán)控制和是控制系統(tǒng)的兩種基本形式。、一般來說，滿足的系統(tǒng)稱為線性系統(tǒng)，我們又常稱為線性可加性。、組成系統(tǒng)的控制裝置與被控對象之間，只有順向作用而沒有反向聯(lián)系的控制稱之為。、用標明傳遞函數的方塊和連接線表示系統(tǒng)功能的圖形叫。、在勞斯表中，第一列的所有元素均大于零，那么系統(tǒng)。、在二階系統(tǒng)中，n

稱為。、在自動控制系統(tǒng)中，使用速度反饋與微分順饋可以改善系統(tǒng)的。、開環(huán)幅相頻率特性曲線越靠近（－）點，系統(tǒng)的穩(wěn)定程度。、一個控制系統(tǒng)的控制作用能否對系統(tǒng)的所有狀態(tài)產生影響，從而能對系統(tǒng)的狀態(tài)實現(xiàn)控制，稱為。、控制系統(tǒng)的反饋分為狀態(tài)反饋和兩種。、相位裕量和是相對穩(wěn)定性的兩個重要指標。

二、選擇題（每小題分，共分）、設線性定常系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程的根為

si，,?，則該系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件為（）。

．

[]

．[]

．

[]

．

[]、在二階系統(tǒng)的欠阻尼（＜

ξ

＜）階躍響應曲線中，阻尼比越小，那么（）。

/

個人整理精品文檔，僅供個人學習使用

．超調量越大

上升時間越小．超調量越小

上升時間越大

．超調量越小

上升時間越小．超調量越大

上升時間越大、對于開環(huán)增益為的Ⅰ型系統(tǒng)，在階躍信號

()作用下的穩(wěn)態(tài)誤差為（）。

．

A

(1

K)

．．

A

K

．

AK、下面種關于系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的描述中，錯誤的是（）。

．開環(huán)頻率特性的低頻段決定了系統(tǒng)的無差度和開環(huán)增益。

．幅頻對數特性的中頻穿越頻率是－，并且中頻段寬度

h

時，系統(tǒng)一定是穩(wěn)定的，并

且動態(tài)性能比較好。

．系統(tǒng)的開環(huán)截止頻率

c

與調節(jié)時間

ts

成正比；相位裕度

c

和阻尼比

成正比。

．高階系統(tǒng)為了保證抗干擾性能，高頻衰減率應為

vh

~

5。、開環(huán)系統(tǒng)的極坐標圖如下，不穩(wěn)定的是圖（）。、設某系統(tǒng)的相位裕度是

co，開環(huán)截止頻率是

co，要求校正后相位裕度為

c，開環(huán)截止頻

率為

c，適合用滯后校正的條件是（）。

．

．



co

c,co

c

．

co

c,co

c

co

c,co

c

．

co

c,co

c、二階振蕩環(huán)節(jié)，產生諧振峰值的條件是（）。

．

0.707

．

0

1．．

0.707、常用的比例、積分與微分控制規(guī)律的另一種表示方法是（）。

（）

．．．．、對于欠阻尼的二階系統(tǒng)，當無阻尼自然振蕩頻率

n

保持不變時，（）

.阻尼比

ξ越大，系統(tǒng)的調整時間越大

/

個人整理精品文檔，僅供個人學習使用

.阻尼比

ξ越大，系統(tǒng)的調整時間越小

.阻尼比

ξ越大，系統(tǒng)的調整時間不變

.阻尼比

ξ越大，系統(tǒng)的調整時間不定、在系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數中增加零點，將使系統(tǒng)的動態(tài)性能

（）

.變好

.變差

.不變

.不定

三、名詞解釋（每題分，共分）

.自動控制

.線性定常系統(tǒng)

.穩(wěn)態(tài)誤差

.相對穩(wěn)定性

.根軌跡法

四、簡答題（每題分，共分）、簡述采用傳遞函數描述系統(tǒng)的特點。、請寫出梅遜公式的表達式，并說明公式中每個參數的含意。、試述擾動信號對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的影響，并寫出減小或消除擾動引起的穩(wěn)態(tài)誤差的措施。、根軌跡如果穿過虛軸，如何計算根軌跡與虛軸交點的坐標。、簡述最小相位系統(tǒng)，并說明其主要特點。、簡述奈氏穩(wěn)定判據。

五、計算題（每題分，共分）

/

個人整理精品文檔，僅供個人學習使用、已知系統(tǒng)特征方程為

s4

3s3

6s2

3s

0，試用代數穩(wěn)定性判據判別系統(tǒng)的穩(wěn)定性。、已知反饋控制系統(tǒng)結構圖如右圖所示。

試

確

定

結

構

參

數

和

τ，使

M

p

20%,t

p

1s，并計算調節(jié)時間

ts。

一、填空題（每小題分，共分）、線性定常系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是閉環(huán)系統(tǒng)的所有特征根必須。、c

越大

tr。、用時域法分析控制系統(tǒng)時，最常用的典型輸入信號是。、極坐標圖上以坐標原點為圓心的單位圓和圖上的對應。、如果根軌跡位于實軸上兩個相鄰的開環(huán)極點之間則在這兩個極點之間必定存在。、要改善

essn

通常可采用兩種方式：）增加前向通路的增益；）。、自動控制系統(tǒng)的基本要求是穩(wěn)、準和。、根據時間信號的不同，可以將控制系統(tǒng)分為和離散時間系統(tǒng)。、如果要求系統(tǒng)的快速性好，則閉環(huán)極點應距離越遠越好。、開環(huán)控制和是控制系統(tǒng)的兩種基本形式。、一般來說，滿足的系統(tǒng)稱為線性系統(tǒng)，我們又常稱為線性可加性。、組成系統(tǒng)的控制裝置與被控對象之間，有順向作用還有反向聯(lián)系的控制稱之為。、用標明傳遞函數的方塊和連接線表示系統(tǒng)功能的圖形叫。、在勞斯表中，第一列元素的符號變化次數代表。、在二階系統(tǒng)中，d

稱為。、在自動控制系統(tǒng)中，為了改善系統(tǒng)的動態(tài)性常采用與微分順饋的方法。

/

個人整理精品文檔，僅供個人學習使用、開環(huán)幅相頻率特性曲線越遠離（－）點，系統(tǒng)的穩(wěn)定程度。、一個控制系統(tǒng)能否通過輸出量把系統(tǒng)的初始狀態(tài)識別出來，稱為。、控制系統(tǒng)的反饋分為狀態(tài)反饋和兩種。、相位裕量和是相對穩(wěn)定性的兩個重要指標。

二、選擇題（每小題分，共分）、設線性定常系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程的根為

si，,?，則該系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件為（）。

．[]

．[]

．

[]

．

[]、在二階系統(tǒng)的欠阻尼（＜

ξ

＜）階躍響應曲線中，阻尼比越大，那么（）。

．超調量越

大

調整時間越小．超調量越小

調整時間越大．超調量越小

調整時間越小．超調量越大調整時間越大、對

于

開

環(huán)

增

益

為的Ⅰ

型

系

統(tǒng)，在階

躍

信

號

()

作

用

下的穩(wěn)

態(tài)

誤

差

為

（）。．

A

(1

K)

．．

A

K

．

AK、下面種關于系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的描述中，錯誤的是（）。

．開環(huán)頻率特性的低頻段決定了系統(tǒng)的無差度和開環(huán)增益。

．幅頻對數特性的中頻穿越頻率是－，并且中頻段寬度

h

時，系統(tǒng)一定是穩(wěn)定的，并

且動態(tài)性能比較好。

．系統(tǒng)的開環(huán)截止頻率

c

與調節(jié)時間

ts

成正比；相位裕度

c

和阻尼比

成正比。

．高階系統(tǒng)為了保證抗干擾性能，高頻衰減率應為

vh

~

5。、開環(huán)系統(tǒng)的極坐標圖如下，不穩(wěn)定的是圖（）。、設某系統(tǒng)的相位裕度是

co，開環(huán)截止頻率是

co，要求校正后相位裕度為

c，開環(huán)截止頻

率為

c，適合用超前校正的條件是（）。

．

coc,coc

．

co

c,coc

/

個人整理精品文檔，僅供個人學習使用

．

co

c,co

c

．

co

c,co

c、二階振蕩環(huán)節(jié)，產生諧振峰值的條件是（）。

．

0.707

．

0

1．．

0.707、常用的比例、積分控制規(guī)律的另一種表示方法是（）。

．．．．、對于欠阻尼的二階系統(tǒng)，當無阻尼自然振蕩頻率

保持不變時，（）

.阻尼比

n

越大，系統(tǒng)的峰值時間越大

.阻尼比

n

越大，系統(tǒng)的峰值時間越小

.阻尼比

n

越大，系統(tǒng)的峰值時間不變

.阻尼比

n

越大，系統(tǒng)的峰值時間不定、在系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數中增加極點，將使系統(tǒng)的穩(wěn)定性

（）。

.變好

.變差

.不變

.不定

三、名詞解釋（每題分，共分）

.傳遞函數

.線性定常系統(tǒng)

.穩(wěn)定性

.閉環(huán)主導極點

.穩(wěn)定裕量

四、簡答題（每題分，共分）、簡述結構圖化簡的原則。

/

個人整理精品文檔，僅供個人學習使用、簡述信號流圖中前向通路是怎么定義的。、簡述控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的三要素。、簡述根軌跡的分離點和會合點，并寫出分離點和會合點的計算方法。、簡述最小相位系統(tǒng)，并說明其主要特點。、簡述波德圖上的奈氏穩(wěn)定判據。

五、計算題（每題分，共分）、已知系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為

s6

2s5

8s4

12s3

20s2

16s

0，試用代數穩(wěn)定判

據判斷該系統(tǒng)是否穩(wěn)定，如不穩(wěn)定請說明引起系統(tǒng)不穩(wěn)定的根的個數；如臨界穩(wěn)定，請求取使系統(tǒng)臨界穩(wěn)定的共軛虛根。

/

個人整理精品文檔，僅供個人學習使用、有擾系統(tǒng)如下圖所示，已知輸入信號

R（s)

1/

s，擾動信號

N

(s)

1/

s，試求該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。

N(s)

R(s)

K

K

C(s)

s

一、填空題（每小題分，共分）、線性定常系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是閉環(huán)系統(tǒng)的所有特征根必須。、c

越大

tr。、用時域法分析控制系統(tǒng)時，最常用的典型輸入信號是。、極坐標圖上以坐標原點為圓心的單位圓和圖上的對應。、如果根軌跡位于實軸上兩個相鄰的開環(huán)極點之間則在這兩個極點之間必定存在。、要改善

essn

通常可采用兩種方式：）增加前向通路的增益；）。

/

個人整理精品文檔，僅供個人學習使用、自動控制系統(tǒng)的基本要求是穩(wěn)、準和。、根據時間信號的不同，可以將控制系統(tǒng)分為和離散時間系統(tǒng)。、如果要求系統(tǒng)的快速性好，則閉環(huán)極點應距離越遠越好。、開環(huán)控制和是控制系統(tǒng)的兩種基本形式。、一般來說，滿足的系統(tǒng)稱為線性系統(tǒng)，我們又常稱為線性可加性。、組成系統(tǒng)的控制裝置與被控對象之間，有順向作用還有反向聯(lián)系的控制稱之為。、用標明傳遞函數的方塊和連接線表示系統(tǒng)功能的圖形叫。、在勞斯表中，第一列元素的符號變化次數代表。、在二階系統(tǒng)中，d

稱為。、在自動控制系統(tǒng)中，為了改善系統(tǒng)的動態(tài)性常采用與微分順饋的方法。、開環(huán)幅相頻率特性曲線越遠離（－）點，系統(tǒng)的穩(wěn)定程度。、一個控制系統(tǒng)能否通過輸出量把系統(tǒng)的初始狀態(tài)識別出來，稱為。、控制系統(tǒng)的反饋分為狀態(tài)反饋和兩種。、相位裕量和是相對穩(wěn)定性的兩個重要指標。

二、選擇題（每小題分，共分）、設線性定常系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程的根為

si，,?，則該系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件為（）。

．[]

．[]

．

[]

．

[]、在二階系統(tǒng)的欠阻尼（＜

ξ

＜）階躍響應曲線中，阻尼比越大，那么（）。

．超調量越

大

調整時間越小．超調量越小

調整時間越大．超調量越小

調整時間越小．超調量越大調整時間越大、對

于

開

環(huán)

增

益

為的Ⅰ

型

系

統(tǒng)，在階

躍

信

號

()

作

用

下的穩(wěn)

態(tài)

誤

差

為

（）。．

A

(1

K)

．．

A

K

．

AK、下面種關于系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的描述中，錯誤的是（）。

．開環(huán)頻率特性的低頻段決定了系統(tǒng)的無差度和開環(huán)增益。

．幅頻對數特性的中頻穿越頻率是－，并且中頻段寬度

h

時，系統(tǒng)一定是穩(wěn)定的，并

且動態(tài)性能比較好。

．系統(tǒng)的開環(huán)截止頻率

c

與調節(jié)時間

ts

成正比；相位裕度

c

和阻尼比

成正比。

．高階系統(tǒng)為了保證抗干擾性能，高頻衰減率應為

vh

~

5。

/

個人整理精品文檔，僅供個人學習使用、開環(huán)系統(tǒng)的極坐標圖如下，不穩(wěn)定的是圖（）。、設某系統(tǒng)的相位裕度是

co，開環(huán)截止頻率是

co，要求校正后相位裕度為

c，開環(huán)截止頻

率為

c，適合用超前校正的條件是（）。

．

．



co

c,co

c

co

c,co

c



．

．



co

c,co

c

co

c,co

c、二階振蕩環(huán)節(jié)，產生諧振峰值的條件是（）。

．

0.707

．

0

1．．

0.707、常用的比例、積分控制規(guī)律的另一種表示方法是（）。

．．．．、對于欠阻尼的二階系統(tǒng)，當無阻尼自然振蕩頻率

保持不變時，（）

.阻尼比

n

越大，系統(tǒng)的峰值時間越大

.阻尼比

n

越大，系統(tǒng)的峰值時間越小

.阻尼比

n

越大，系統(tǒng)的峰值時間不變

.阻尼比

n

越大，系統(tǒng)的峰值時間不定、在系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數中增加極點，將使系統(tǒng)的穩(wěn)定性

（）。

.變好

.變差

.不變

.不定

三、名詞解釋（每題分，共分）

.自動控制

.線性定常系統(tǒng)

/

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.穩(wěn)態(tài)誤差

.相對穩(wěn)定性

.根軌跡法

四、簡答題（每題分，共分）、簡述采用傳遞函數描述系統(tǒng)的特點。、請寫出梅遜公式的表達式，并說明公式中每個參數的含意。、試述擾動信號對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的影響，并寫出減小或消除擾動引起的穩(wěn)態(tài)誤差的措施。、根軌跡如果穿過虛軸，如何計算根軌跡與虛軸交點的坐標。、簡述最小相位系統(tǒng)，并說明其主要特點。

/

個人整理精品文檔，僅供個人學習使用、簡述奈氏穩(wěn)定判據。

五、計算題（每題分，共分）、已知單位負反饋系統(tǒng)如下圖所示，R(s)

K

C(s)

s

(s+1)(s+5)

()

求使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的的取值范圍。

（本小題分）

()

如果要求閉環(huán)特征方程的所有根的實部都小于－，求的取值范圍。

（本小題分）

/

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K

g、已知單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為

Go

(s)，試繪制其根軌跡。

s(s

1)(s

5)

/