经典自动控制原理胡寿松-精选
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自动控制原理课后答案1 请解释下列名字术语:自动控制系统、受控对象、扰动、给定值、参考输入、反馈。
解:自动控制系统:能够实现自动控制任务的系统,由控制装置与被控对象组成;受控对象:要求实现自动控制的机器、设备或生产过程扰动:扰动是一种对系统的输出产生不利影响的信号。
如果扰动产生在系统内部称为内扰;扰动产生在系统外部,则称为外扰。
外扰是系统的输入量。
给定值:受控对象的物理量在控制系统中应保持的期望值参考输入即为给定值。
反馈:将系统的输出量馈送到参考输入端,并与参考输入进行比较的过程。
2 请说明自动控制系统的基本组成部分。
解:作为一个完整的控制系统,应该由如下几个部分组成:①被控对象:所谓被控对象就是整个控制系统的控制对象;②执行部件:根据所接收到的相关信号,使得被控对象产生相应的动作;常用的执行元件有阀、电动机、液压马达等。
③给定元件:给定元件的职能就是给出与期望的被控量相对应的系统输入量(即参考量);④比较元件:把测量元件检测到的被控量的实际值与给定元件给出的参考值进行比较,求出它们之间的偏差。
常用的比较元件有差动放大器、机械差动装置和电桥等。
⑤测量反馈元件:该元部件的职能就是测量被控制的物理量,如果这个物理量是非电量,一般需要将其转换成为电量。
常用的测量元部件有测速发电机、热电偶、各种传感器等;⑥放大元件:将比较元件给出的偏差进行放大,用来推动执行元件去控制被控对象。
如电压偏差信号,可用电子管、晶体管、集成电路、晶闸管等组成的电压放大器和功率放大级加以放大。
⑦校正元件:亦称补偿元件,它是结构或参数便于调整的元件,用串联或反馈的方式连接在系统中,用以改善系统的性能。
常用的校正元件有电阻、电容组成的无源或有源网络,它们与原系统串联或与原系统构成一个内反馈系统。
3 请说出什么是反馈控制系统,开环控制系统和闭环控制系统各有什么优缺点?解:反馈控制系统即闭环控制系统,在一个控制系统,将系统的输出量通过某测量机构对其进行实时测量,并将该测量值与输入量进行比较,形成一个反馈通道,从而形成一个封闭的控制系统;开环系统优点:结构简单,缺点:控制的精度较差;闭环控制系统优点:控制精度高,缺点:结构复杂、设计分析麻烦,制造成本高。
自动控制原理课后答案1 请解释下列名字术语:自动控制系统、受控对象、扰动、给定值、参考输入、反馈。
解:自动控制系统:能够实现自动控制任务的系统,由控制装置与被控对象组成;受控对象:要求实现自动控制的机器、设备或生产过程扰动:扰动是一种对系统的输出产生不利影响的信号。
如果扰动产生在系统内部称为内扰;扰动产生在系统外部,则称为外扰。
外扰是系统的输入量。
给定值:受控对象的物理量在控制系统中应保持的期望值参考输入即为给定值。
反馈:将系统的输出量馈送到参考输入端,并与参考输入进行比较的过程。
2 请说明自动控制系统的基本组成部分。
解:作为一个完整的控制系统,应该由如下几个部分组成:①被控对象:所谓被控对象就是整个控制系统的控制对象;②执行部件:根据所接收到的相关信号,使得被控对象产生相应的动作;常用的执行元件有阀、电动机、液压马达等。
③给定元件:给定元件的职能就是给出与期望的被控量相对应的系统输入量(即参考量);④比较元件:把测量元件检测到的被控量的实际值与给定元件给出的参考值进行比较,求出它们之间的偏差。
常用的比较元件有差动放大器、机械差动装置和电桥等。
⑤测量反馈元件:该元部件的职能就是测量被控制的物理量,如果这个物理量是非电量,一般需要将其转换成为电量。
常用的测量元部件有测速发电机、热电偶、各种传感器等;⑥放大元件:将比较元件给出的偏差进行放大,用来推动执行元件去控制被控对象。
如电压偏差信号,可用电子管、晶体管、集成电路、晶闸管等组成的电压放大器和功率放大级加以放大。
⑦校正元件:亦称补偿元件,它是结构或参数便于调整的元件,用串联或反馈的方式连接在系统中,用以改善系统的性能。
常用的校正元件有电阻、电容组成的无源或有源网络,它们与原系统串联或与原系统构成一个内反馈系统。
3 请说出什么是反馈控制系统,开环控制系统和闭环控制系统各有什么优缺点解:反馈控制系统即闭环控制系统,在一个控制系统,将系统的输出量通过某测量机构对其进行实时测量,并将该测量值与输入量进行比较,形成一个反馈通道,从而形成一个封闭的控制系统;开环系统优点:结构简单,缺点:控制的精度较差;闭环控制系统优点:控制精度高,缺点:结构复杂、设计分析麻烦,制造成本高。
第二章控制系统的数学模型习题及参考答案自动控制原理胡寿松第二版课后答案2-2 由牛顿第二运动定律,在不计重力时,可得整理得将上式拉氏变换,并注意到运动由静止开始,即初始条件全部为零,可得于是传递函数为②其上半部弹簧与阻尼器之间,取辅助点A,并设A点位移为x,方向朝下;而在其下半部工。
引出点处取为辅助点B。
则由弹簧力与阻尼力平衡的原则,从A和B两点可以分别列出如下原始方程:消去中间变量x,可得系统微分方程对上式取拉氏变换,并计及初始条件为零,得系统传递函数为③以引出点作为辅助点,根据力的平衡原则,可列出如下原始方程:移项整理得系统微分方程对上式进行拉氏变换,并注意到运动由静止开始,即则系统传递函数为2-3(b)以k1和f1之间取辅助点A,并设A点位移为x,方向朝下;根据力的平衡原则,可列出如下原始方程:所以2-6解:2-7 解:2-8 解:2-9解:2-10解:系统的结构图如下:系统的传递函数为:2-11 解:(a)(b)(c)(d)(e)(f)2-12 解:第三章线性系统的时域分析习题及参考答案自动控制原理胡寿松第二版课后答案3-1解:3-2 解:3-3 解:3-4 解:3-5 解:3-6 解:3-7 解:3-8 解:3-9 解:列劳斯表如下:系统不稳定3-10 解:(略)3-11 解:系统的特征方程为:化简得;列劳斯表如下:0<k<1.73-12 解:系统的开环传递函数为:特征方程为:列劳斯表如下:所以τ>03-13 解:(1)、(2)(3)3-14 解:(1)(2)(3)3-15 解:(1)系统的开环传递函数为:而(2)系统的开环传递函数为:而(3)系统的开环传递函数为:而同时作用下的系统误差为:第四章线性系统的根轨迹法习题及参考答案自动控制原理胡寿松第二版课后答案4-1 解:系统的开环传递函数为根轨迹如图所示4-2 解:4-3 解:(1)系统的开环传递函数为概略的根轨迹如下图所示:(2)系统的开环传递函数为根轨迹如下图所示4-4 解:(1)系统的开环传递函数为(2)系统的开环传递函数为有三个极点一个零点:(-20,j0)。
胡寿松自动控制原理第七版经典部分摘要:一、胡寿松自动控制原理第七版简介二、自动控制原理的核心概念1.控制系统的基本组成2.控制系统的性能指标3.控制系统的数学模型4.线性系统的稳定性分析5.线性系统的根轨迹法分析6.线性系统的频率响应法分析7.非线性系统的分析方法三、自动控制技术的应用1.工业控制应用2.机器人控制应用3.航空航天控制应用4.交通运输控制应用四、胡寿松自动控制原理第七版的独特之处1.系统性强2.理论与实践相结合3.案例丰富4.适用面广五、总结与展望正文:一、胡寿松自动控制原理第七版简介《胡寿松自动控制原理第七版》是一本经典的自动控制教材,作者胡寿松是我国自动控制领域的知名学者。
本书详细阐述了自动控制原理的基本概念、理论和方法,旨在为读者提供一本实用性强的自动控制教材。
二、自动控制原理的核心概念1.控制系统的基本组成控制系统的基本组成包括控制器、被控对象和反馈装置。
控制器根据输入信号产生控制作用,被控对象受到控制作用后产生响应,反馈装置将响应反馈给控制器,形成闭环控制系统。
2.控制系统的性能指标控制系统的性能指标主要包括稳态误差、动态误差、上升时间、峰值时间和调节时间等。
这些指标反映了控制系统的性能优劣,是评价控制系统的重要依据。
3.控制系统的数学模型控制系统的数学模型是描述控制系统动态特性的数学表达式,主要包括微分方程、传递函数和状态空间模型等。
建立数学模型是分析控制系统动态性能的基础。
4.线性系统的稳定性分析线性系统的稳定性分析是自动控制理论的核心内容。
通过研究线性系统的特征值、特征向量、李雅普诺夫稳定性判据等,判断线性系统的稳定性。
5.线性系统的根轨迹法分析根轨迹法是分析线性系统动态性能的一种图形方法,通过绘制系统的根轨迹,分析系统的稳定性、稳态误差和动态性能。
6.线性系统的频率响应法分析频率响应法是通过研究线性系统在正弦信号输入下的稳态响应,分析系统的稳定性、稳态误差和动态性能。
胡寿松自动控制原理
1胡寿松自动控制原理
胡寿松自动控制原理是指一种将仪表测量仿真到自动控制仿真的理论。
这一原理最初是由中国科学家胡寿松于1963年提出的。
当时通用电器正开发其第一台自动控制产品,因此胡寿松提出了一种将仪表测量仿真到自动控制仿真的理论。
胡寿松自动控制原理的研究在控制系统研究,仿真,设计和分析中扮演了一个重要的角色。
胡寿松自动控制原理从仪表自动控制仪表来判断,从而解决了仪表控制过程中测量数据无法被准确精确转化为控制仿真的问题,使自动控制仪表变得更为稳定可靠,实现了实际的自动控制技术的发展。
胡寿松自动控制原理的理论体系包括:信息依赖机制图,胡寿松模型、状态方程、胡寿松参数、输入输出解析布局、系统方程等。
胡寿松模型可以用来定义系统中任意元素之间的固定关系,胡寿松参数可以用来描述任意元素的动态特性,而系统方程可以用来描述影响系统的其他因素,该理论的图解形式可用于实验室中的调试和使用模拟仪器时的研究。
胡寿松自动控制原理的研究和应用已广泛应用于工业和开放的系统的实践,包括机械,电子,汽车,飞行器,船舶,航空,暖通,能源,运输,医疗,以及其他服务领域。
胡寿松自动控制原理不仅能够给系统带来稳定性和准确性,还可以使计算机科学,电子学,计算机
技术,以及嵌入式微处理器等各领域的设计更方便和精准,实现与实际应用的关联,从而发挥自动控制技术的最大潜力。