自动控制系统的性能指标(快速性、准确性)

《自动控制原理》基本概念总结1.自动控制系统的基本要求是稳定性、快速性、准确性2.一个控制系统至少包括控制装置和控制对象3.反馈控制系统是根据被控量和给定值的偏差进行调节的控制系统4.根据自动控制系统是否形成闭合回路来分类，控制系统可分为开环控制系统、闭环控制系统。

根据信号的结构特点分类，控制系统可分为：反馈控制系统、前馈控制系统和前馈-反馈复合控制系统。

根据给定值信号的特点分类，控制系统可分为：恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。

根据控制系统元件的特性分类，控制系统可分为：线性控制系统、非线性控制系统。

根据控制信号的形式分类，控制系统可分为：连续控制系统、离散控制系统。

5.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的特征方程6.系统的传递函数完全由系统的结构和参数决定7.对复杂系统的方框图，要求出系统的传递函数可以采用梅森公式8.线性控制系统的特点是可以应用叠加原理，而非线性控制系统则不能9.线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。

10.信号流图中，节点可以把所有输入支路的信号叠加，并把叠加后的信号传送到所有的输出支路。

11.从控制系统稳定性要求来看，系统一般是具有负反馈形式。

12.组成控制系统的基本功能单位是环节。

13.系统方框图的简化应遵守信号等效的原则。

14.在时域分析中，人们常说的过渡过程时间是指调整时间15.衡量一个控制系统准确性／精度的重要指标通常是指稳态误差16.对于二阶系统来说，系统特征方程的系数都是正数是系统稳定的必要条件17.若单位反馈系统在阶跃函数作用下，其稳态误差ess为常数，则此系统为0型系统18.一阶系统的阶跃响应无超调19.一阶系统G(s)= K/(Ts+1)的T越大，则系统的输出响应达到稳态值的时间越长。

20.控制系统的上升时间tr、调整时间tS等反映出系统的快速性。

21.二阶系统当0<ζ<1时，如果ζ增加，则输出响应的最大超调量将减小。

1.自动控制系统最主要的性能指标？
答：1、稳定性:稳定性是一切的根本,系统不稳定,便不具备讨论其他性能的条件,以闭环极点的位置判断系统的稳定性
2、快速性:指系统能否快速跟随给定值,给出期望的响应,一般以阶跃下的ts,即调节时
间作为指标.此外还有延迟时间td、上升时间tr等
3、准确性:即系统的静差亦即稳态误差,指系统能否精确地跟随给定
2.经典控制常用的数学模型，其中传递函数的描述是什么？
答
3.闭环系统稳定的充分必要条件？
答：闭环系统特征方程的所有根均具有负实部，或者说闭环函数的极点均严格位于左半S 平面。

4.典型函数的拉氏变换与输入信号的关系？
答：
5.线性定常系统的起点？
6.异谐系统单位响应是什么样的特性？
7.二阶系统超调量与系统参数的关系，响应形式与阻尼比的关系？
8.系统中是否存在稳态误差，与什么有关系，如何
9.更轨迹的意义
10.正弦输入下，线性定常输出特性，稳态
11.波特图各波数与系统特性之间的关系
12.校正的目的
13.最小相位系统的概念
14.劳斯特稳定性
1．已知响应阶跃表达求传递函数？
2．方框图化解
3．已知最小相位系统的对数抚平特性，问阶跃特性曲线，求开环传递函数？
4．分析闭环自动系统特点，举应用实例？
5．。

自控原理填空题复习指南1.对于一个自动控制的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、快速性、准确性。

2.反馈控制系统的工作原理是按偏差进行控制，控制作用使偏差消除或减小，保证系统的输出量按给定输入的要求变化。

3.系统的传递函数只与系统本身结构参数有关，而与系统的输入无关。

4.微分方程是时间域中的连续（填连续或离散）系统的数学模型，传递函数是复数域中连续（填连续或离散）系统的数学模型。

差分方程是时间域中的离散（填连续或离散）系统的数学模型，脉冲传递函数是z域离散（填连续或离散）系统的数学模型。

频率特性是频率域数学模型。

（此题11/12/13班只需了解连续部分）5.自动控制系统按控制方式分，基本控制方式有：开环、闭环、复合三种。

6.传递函数G(S)的拉氏反变换是系统的单位脉冲响应。

7.线性连续定常系统的稳定的充分必要条件是闭环系统特征方程的根全部具有负实部，或者闭环传递函数的极点均位于s左半平面；线性离散定常系统稳定的充分必要条件是闭环系统特征方程的根模均小于1，或者闭环传递函数的极点均位于z平面单位园内。

8. 线性连续系统的数学模型有 微分方程、传递函数、频率特性、状态空间表达式（现代部分讲解） ；线性离散系统模型有 差分方程、脉冲传递函数、状态空间表达式（现代部分讲解）） 。

9. 系统开环频率特性的低频段，主要是由 放大环节（开环增益） 环节与 微积分 环节来确定。

10. 常用研究非线性系统的方法有 相平面 与 描述函数 两种。

11. 稳定系统的开环幅相频率特性靠近（-1，j0）点的程度表征了系统的相对稳定性，它距离（-1，j0）点越 远 ，闭环系统相对稳定性就越高。

12. 频域的相对稳定性常用 相角裕度（相位裕度） 与 幅值裕度（增益裕度） 表示，工程上常用这里两个量来估算系统的时域性能指标。

13. 某单位反馈系统的开环传递函数2()(5)G S s s =+，则其开环频率特性是5(90arctan )2()(5)o w j G jw jw jw +==+，开环幅频开环对数频率特性曲线的转折频率为5rad/s 。

自动控制系统的基本知识（上篇）在现代工业生产中，自动控制技术起着越来越重要的作用。

所谓自动控制，是指在人不直接参与的情况下，利用控制装置使被控对象（如机器、设备或生产过程）自动地按照预定的规律运行或变化。

自动控制系统，是指能够对被控对象的工作状态进行自动控制的系统，一般是由控制装置和被控对象组成的。

各种自动控制系统都有衡量其性能优劣的具体性能指标。

控制装置在自动控制系统中起着十分重要的作用，自动调节系统中的调节器决定了系统的控制规律，对系统的控制技师有着很大影响。

理论简介自动控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学。

自动控制理论按其发展过程，可分为经典控制理论和现代控制理论两大部分。

它的发展初期，是以反馈理论为基础的自动调节原理，到五十年代末期，自动控制理论已经形成比较完整的体系，通常把这个时期以前所应用的自动控制理论，称为经典控制理论。

经典控制理论，以传递函数为基础，主要研究单输入、单输出的反馈控制系统，采用的主要研究方法有时域分析法、根轨迹和频率法。

进入六十年代以来，随着自动控制技术的发展，出现了新的控制理论一一现代控制理论。

现代控制理论，以状态空间法为基础，主要研究多变量、变参数、非线性、高精度及高效能等各种复杂控制系统。

现代控制理论已成功地应用在航天、航空、航海及工业生产等许多方面。

目前，现代控控制理论正在大系统工程、人工智能控制等方面向纵深发展。

经典控制理论和现代控制理论，两者相轴相成，各有其应用场合。

常用术语1）被控对象被控对象是一个设备，由一些机械或电器零件组成，其功能是完成某些特定的动作，这些动作通常是系统最终输出的目标2）系统系统是由一些部件组成的，用以完成一定的任务。

3）环节环节是系统的一个组成部分，它由控制系统中的一个或多个部件组成，其任务是完成系统工作过程中的局部过程。

4）扰动扰动是一种对系统的输出量产生反作用的信号或因素。

若扰动产生于系统内部，则称为内扰；若其来自于系统外部，则称为外抗。

1.自控系统的基本要求：稳定性、快速性、准确性（P13）稳定性是由系统结构和参数决定的，与外界因素无关，这是因为控制系统一般含有储能元件或者惯性元件，其储能元件的能量不能突变。

因此系统收到扰动或者输入量时，控制过程不会立即完成，有一定的延缓，这就使被控量恢复期望值或有输入量有一个时间过程，称为过渡过程。

快速性对过渡过程的形式和快慢提出要求，一般称为动态性能。

准确性过渡过程结束后，被控量达到的稳态值（即平衡状态）应与期望值一致。

但由于系统结构，外作用形式及摩擦，间隙等非线性因素的影响，被控量的稳态值与期望值之间会有误差的存在，称为稳态误差。

+2.选作典型外作用的函数应具备的条件：1）这种函数在现场或试验室中容易得到2）控制系统在这种函数作用下的性能应代表在实际工作条件下的性能。

3）这种函数的数学表达式简单，便于理论计算。

常用典型函数：阶跃函数，幅值为1的阶跃称为单位阶跃函数斜坡函数脉冲函数，其强度通常用其面积表示，面积为1的称为单位脉冲函数或δ函数正弦函数，f(t)=Asin(ωt-φ)，A角频率，ω角频率，φ初相角3.控制系统的数学模型是描述系统内部物理量（或变量）之间关系的数学表达式。

（P21）静态数学模型：在静态条件下（即变量各阶导数为零），描述变量之间关系的代数方程动态数学模型：描述变量各阶导数之间关系的微分方程建立数学模型的方法：分析法根据系统运动机理、物理规律列写运动方程实验法人为给系统施加某种测试信号，记录其输出响应，并用合适的数学模型去逼近，也称为系统辨识。

时域中的数学模型有：微分方程、差分方程、状态方程复域中的数学模型有：传递函数、结构图频域中的数学模型有：频率特性4.非线性微分方程的线性化：切线法或称为小偏差法（P27）小偏差法其实质是在一个很小的范围内，将非线性特性用一段直线来代替。

连续变化的非线性函数y=f（x），取平衡状态A为工作点，在A点处用泰勒级数展开，当增量很小时略去高次幂可得函数y=f（x）在A点附近的增量线性化方程y=Kx，其中K是函数f（x）在A 点的切线斜率。

4. 控制系统的基本控制方式为 开环控制系统 和 闭环控制系统 。

5. 能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法，叫系统的 数学模型 .6. 反馈控制原理是 检测偏差并纠正偏差 原理。

7. 闭环控制系统中，真正对输出信号起控制作用的是 偏差信号 。

8. 对单位反馈系统来讲，偏差信号和误差信号 相同 。

9. 传递函数是指在 0 初始条件下、线常制统的 输出拉氏变换 与 输入拉氏变换 之比。

10.一阶系统传函标准形式是 G （s ）=1/Ts+1 ，二阶系统传函标准形式是11.线性系统的传递函数取决于系统本身的 结构和参数 。

12某单位负反馈系统的前向传递函数为()G s ，该系统的开环传递函数为 G （s ） 。

13.写出控制系统的三种典型输入信号： r （t ）=1（t ） 、 r （t ）=t 、 r （t ）=t ²/2 。

14. 某典型环节的传递函数是21)(+=s s G ，则系统的时间常数是 0.5 。

16．时域动态指标主要有上升时间、峰值时间、最大超调量和___调节时间___。

17．响应曲线达到过调量的__第一峰值___ ___所需的时间，称为峰值时间tp 。

18. 二阶系统的传递函数G(s)=4/(s 2+2s+4) ，其固有频率ωn ＝ 2 。

19. 二阶系统当共轭复数极点位于±45︒线上时，对应的阻尼比为 0.707 。

20．二阶系统两个重要参数是 阻尼比 、 自然频率 ，系统性完个参数来描21、两个二阶系统阶跃响应的超调量相等，则此两个系统具有相同的 阻尼参数 。

22．二阶系统其中MP%和ts 是系统的 指标，C(∞)是系统的 静态性能 指标。

23. 二阶系统，等于1时，是 单调衰减 过程，大于零小于1 时是 衰减的振荡 过程25．二阶系统的阻尼比ξ在___≥1___范围时，响应曲线为非周期过程。

26. 线性连续控制系统稳定的条件是所有特征根均位于S 平面的 左 半部。

自动控制原理二阶系统动态指标在自动控制原理中，二阶系统的动态特性对整个控制系统的性能至关重要。

以下是对二阶系统动态指标的详细阐述，主要包含稳定性、快速性、准确性、鲁棒性、抗干扰性、调节时间、超调量、阻尼比和频率响应等方面。

一、系统的稳定性稳定性是评估控制系统性能的重要指标。

对于二阶系统，稳定性通常通过观察系统的极点位置来判断。

如果系统的极点位于复平面的左半部分，则系统是稳定的。

此外，系统的稳定性还与阻尼比有关，阻尼比在0到1之间时，系统是稳定的。

二、系统的快速性快速性表示系统响应速度的快慢。

在二阶系统中，快速性通常通过极点的位置来决定。

极点越接近虚轴，系统的响应速度越快。

但需要注意的是，过快的响应速度可能导致系统超调量增大，因此需要综合考虑快速性和稳定性。

三、系统的准确性准确性表示系统输出与期望输出的接近程度。

对于二阶系统，可以通过调整系统的极点和零点位置来提高准确性。

一般来说，增加阻尼比可以提高准确性。

四、系统的鲁棒性鲁棒性表示系统在参数变化或干扰下保持稳定的能力。

对于二阶系统，鲁棒性可以通过调整系统的极点和零点位置来改善。

一般来说，使极点和零点距离越远，系统的鲁棒性越好。

五、系统的抗干扰性抗干扰性表示系统抵抗外部干扰的能力。

对于二阶系统，可以通过增加阻尼比来提高抗干扰性。

阻尼比增大时，系统对外部干扰的抑制能力增强。

六、系统的调节时间调节时间表示系统从受到干扰到恢复稳态所需的时间。

对于二阶系统，调节时间与阻尼比和系统增益有关。

适当增加阻尼比和系统增益可以缩短调节时间。

七、系统的超调量超调量表示系统响应超过稳态值的最大偏差量。

对于二阶系统，超调量与阻尼比有关。

阻尼比越小，超调量越大。

为了减小超调量，可以适当增加阻尼比。

八、系统的阻尼比阻尼比是衡量系统阻尼程度的参数，其值介于0和1之间。

适当的阻尼比可以保证系统具有良好的稳定性和快速性。

对于二阶系统，阻尼比与调节时间和超调量密切相关。

根据实际需求选择合适的阻尼比是关键。

自动控制系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握自动控制系统的基本概念、分类及工作原理，理解并能够描述典型自动控制系统的结构组成。

2. 使学生了解自动控制系统中常用的数学模型，并能够运用这些模型分析系统的性能。

3. 让学生掌握自动控制系统的性能指标及其计算方法，能够评价系统的稳定性、快速性和准确性。

技能目标：1. 培养学生运用数学工具进行自动控制系统建模、分析及设计的能力。

2. 使学生具备使用相关软件（如MATLAB等）进行自动控制系统仿真的技能。

3. 培养学生解决实际自动控制工程问题的能力，提高团队协作和沟通表达能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动控制技术的兴趣和热情，激发他们探索未知、勇于创新的精神。

2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践，养成良好的学习习惯。

3. 增强学生的环保意识，让他们明白自动控制技术在节能、减排等方面的重要作用，提高社会责任感。

本课程针对高年级学生，结合自动控制系统的学科特点，注重理论联系实际，强调知识、技能和情感态度价值观的全面发展。

通过本课程的学习，使学生能够为从事自动控制领域的研究和实际工程应用打下坚实基础。

二、教学内容1. 自动控制系统概述：介绍自动控制系统的基本概念、分类、应用领域，使学生建立整体认识。

教材章节：第一章 自动控制系统导论2. 自动控制系统的数学模型：讲解线性微分方程、传递函数、状态空间等数学模型，以及它们在自动控制系统中的应用。

教材章节：第二章 自动控制系统的数学模型3. 自动控制系统的性能分析：讲解稳定性、快速性、准确性等性能指标，以及相应的计算方法。

教材章节：第三章 自动控制系统的性能分析4. 自动控制系统的设计方法：介绍PID控制、状态反馈控制、最优控制等设计方法，培养学生实际设计能力。

教材章节：第四章 自动控制系统的设计方法5. 自动控制系统仿真：结合MATLAB等软件，讲解自动控制系统仿真的基本方法。

教材章节：第五章 自动控制系统仿真6. 自动控制系统的应用案例分析：分析典型自动控制系统的实际应用案例，提高学生解决实际问题的能力。

自动控制系统的性能要求各种自动控制系统为了完成一定的任务，要求被控量必须迅速而准确地随给定量变化而变化，并且尽量不受任何扰动的影响。

然而，实际系统中，系统会受到外界作用，其输出必将发生相应的变化。

因此，工程上对自动控制系统性能提出了一些要求，主要有以下3个方面。

1．稳定性所谓系统稳定是指受扰动作用前系统处于平衡状态，受扰动作用后系统偏离了原来的平衡状态，如果扰动消失以后系统能够回到受扰以前的平衡状态，则称系统是稳定的。

如果扰动消失后，不能够回到受扰以前的平衡状态，甚至随时间的推移对原来平衡状态的偏离越来越大，这样的系统就是不稳定的系统。

2．准确性准确性是对稳定系统稳态性能的要求。

稳态性能用稳态误差来表示，所谓稳态误差是指系统达到稳态时被控量的实际值和希望值之间的误差，误差越小，表示系统控制精度越高。

一个暂态性能好的系统既要过渡过程时间短（快速性，简称“快”），又要过渡过程平稳、振荡幅度小（平稳性、简称“稳”）。

3．快速性快速性是对稳定系统暂态性能的要求。

因为工程上的控制系统总存在惯性，如电动机的电磁惯性、机械惯性等，致使系统在扰动量或给定量发生变化时，被控量不能突变，需要有一个过渡过程，即暂态过程。

这个暂态过程的过渡时间可能很短，也可能经过一个漫长的过渡才能达到稳态值，或经过一个振荡过程才达到稳态值，这反映了系统的暂态性能。

一般来说，为了提高生产效率，系统应有足够的快速性，但是如果过渡时间太短，系统机械冲击会很大，容易影响机械寿命，甚至损坏设备；反之，过渡时间太长，会影响生产效率等。

所以，对暂态过程应有一定的要求，通常用超调量、调整时间、振荡次数等指标来表示。

综上所述，对控制系统的基本要求是：响应动作要快、动态过程平稳、跟踪值要准确。

也就是，在稳定的前提下，系统要稳、快、准。

这些基本要求通常称为系统的动态品质。

同一个系统，稳、快、准是相互制约的。

提高了快速性，可能会引起系统强烈振荡；改善了平稳性，控制过程又可能很迟缓，甚至精度也差。

自动控制基础课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解自动控制的基本概念、原理及分类。

2. 学生能掌握数学模型在自动控制中的应用，包括传递函数、状态空间等。

3. 学生能描述自动控制系统的性能指标，如稳定性、快速性、准确性等。

技能目标：1. 学生能运用数学工具建立简单的自动控制系统的数学模型。

2. 学生能分析自动控制系统的动态性能，并进行简单的设计与优化。

3. 学生能通过实例分析和问题解决，培养实际操作和动手能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动控制技术的兴趣和热情，激发他们探索未知、创新实践的欲望。

2. 培养学生严谨的科学态度，使他们能够客观、理性地分析自动控制问题。

3. 培养学生的团队协作精神，使他们能够在小组合作中发挥个人优势，共同解决问题。

本课程针对高中年级学生，结合自动控制基础课程的特点，注重理论知识与实际应用的结合。

课程目标旨在帮助学生建立扎实的自动控制理论基础，培养他们分析、解决实际问题的能力，并激发他们对自动控制技术的兴趣和热情。

通过本课程的学习，学生将能够掌握自动控制的基本原理，具备一定的自动控制系统分析与设计能力，为后续学习及未来发展奠定基础。

二、教学内容1. 自动控制基本概念：控制系统定义、分类及基本组成部分。

- 教材章节：第一章 自动控制概述2. 数学模型：传递函数、状态空间、线性系统特性。

- 教材章节：第二章 控制系统的数学模型3. 控制系统性能分析：稳定性、快速性、准确性、平稳性。

- 教材章节：第三章 控制系统的性能分析4. 控制器设计：比例、积分、微分控制，PID控制器设计及应用。

- 教材章节：第四章 控制器设计5. 自动控制系统实例分析：典型自动控制系统的分析及优化。

- 教材章节：第五章 自动控制系统实例6. 实验教学：动手实践，验证理论知识，培养实际操作能力。

- 教材章节：第六章 自动控制实验本章节教学内容按照课程目标进行科学组织和系统安排，注重理论教学与实验操作的相结合。

⾃动控制原理填空题九篇练习附答案⾃动控制原理填空题复习(⼀)1. 对于⼀个⾃动控制的性能要求可以概括为三个⽅⾯: 稳定性、快速性、准确性。

2. 反馈控制系统的⼯作原理就是按偏差进⾏控制,控制作⽤使偏差消除或减⼩,保证系统的输出量按给定输⼊的要求变化。

3. 系统的传递函数只与系统本⾝有关,⽽与系统的输⼊⽆关。

4. ⾃动控制系统按控制⽅式分,基本控制⽅式有:开环控制系统、闭环控制系统、混合控制系统三种。

5. 传递函数G(S)的拉⽒反变换就是系统的单位阶跃响应。

6. 线性连续系统的数学模型有电机转速⾃动控制系统。

7. ★系统开环频率特性的低频段,主要就是由惯性环节与⼀阶微分环节来确定。

8. 稳定系统的开环幅相频率特性靠近(-1,j0)点的程度表征了系统的相对稳定性,它距离(-1,j0)点越远 ,闭环系统相对稳定性就越⾼。

9. 频域的相对稳定性常⽤相⾓裕度与幅值裕度表⽰,⼯程上常⽤这⾥两个量来估算系统的时域性能指标。

10. 某单位反馈系统的开环传递函数2()(5)G S s s =+,则其开环频率特性就是 2-2.0tan -)(1πωω?-= ,开环幅频特性就是424252)(A ωωω+=,开环对数频率特性曲线的转折频率为。

11. 单位负反馈系统开环传递函数为2()(5)G S s s =+,在输⼊信号r(t)=sint 作⽤下,,系统的稳态输出c ss (t)= , 系统的稳态误差e ss (t)= 、 12. 开环系统的频率特性与闭环系统的时间响应有关。

开环系统的低频段表征闭环系统的稳定性 ;开环系统的中频段表征闭环系统的动态性能 ;开环系统的⾼频段表征闭环系统的抗⼲扰能⼒。

⾃动控制原理填空题复习(⼆)1、反馈控制⼜称偏差控制,其控制作⽤就是通过输⼊量与反馈量的差值进⾏的。

2、复合控制有两种基本形式:即按参考输⼊的前馈复合控制与按扰动的前馈复合控制。

3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节,以并联⽅式连接,其等效传递函数为()G s ,则G(s)为 G 1(s)+G 2(s) (⽤G 1(s)与G 2(s) 表⽰)。

1.5 对自动控制系统性能的基本要求
稳定性（长期稳定性）、准确性（精度）和快速性（相对稳定性）。

稳定性：对恒值系统要求当系统受到扰动后，经过一定时间的调整能够回到原来的期望值。

对随动系统，被控制量始终跟踪参据量的变化。

稳定性是对系统的基本要求，不稳定的系统不能实现预定任务。

稳定性，通常由系统的结构决定与外界因素无关。

快速性：对过渡过程的形式和快慢提出要求，一般称为动态性能。

稳定高射炮射角随动系统，虽然炮身最终能跟踪目标，但如果目标变动迅速，而炮身行动迟缓，仍然抓不住目标。

准确性：用稳态误差来表示。

如果在参考书如信号作用下，当系统达到稳态后，其稳态输出与参考输入所要求的期望输出之差叫做给定稳态误差。

显然，这种误差越小，表示系统的输出跟随参考输入的精度越高。

由于被控对象具体情况的不同，各种系统对上述三方面性能
要求的侧重点也有所不同。

例如随动系统对快速性和稳态精度的要求较高，而恒值系统一般侧重于稳定性能和抗扰动的能力。

在同一个系统中，上述三方面的性能要求通常是相互制约的。

例如为了提高系统的动态响应的快速性和稳态精度，就需要增大系统的放大能力，而放大能力的增强，必然促使系统动态性能变差，甚至会使系统变为不稳定。

反之，若强调系统动态过程平稳性的要求，系统的放大倍数就应较小，从而导致系统稳态精度的降低和动态过程的缓慢。

由此可见，系统动态响应的快速性、高精度与动态稳定性之间是一对矛盾。

第一章概论（名词）1、自动控制：应用控制装置自动的、有目的地控制或调节机器设备或生产过程，使之按照人们规定的或者是希望的性能指标运行。

（名词）2、受控对象：指自动控制系统中的机器设备或生产过程。

（名词）3、扰动：当电源变化、负载变化等将引起被控量的变化，称之为扰动。

（名词）4、自动控制系统：代表被控量变化的反馈信号送至输入端与参考输入信号进行比较，两者的差值（偏差信号）控制功率放大器（控制器），控制器的输出控制受控对象，这就形成了自动控制系统。

（名词）5、反馈：把系统输出端连接到输入端的方式称为反馈。

（填空）6、自动控制系统至少包括测量变送元件，控制器等组成的自动控制装置和受控对象。

（简答）系统组成方框图？（填空或简答）7、常规控制器的组成：定值元件、比较元件、放大元件和反馈元件。

（填空）8、定值元件作用是产生给定值信号，且给定值信号类型与测量变送元件来的信号类型一致；比较元件是把被控量信号和给定值信号进行比较并发出偏差信号；放大元件是把偏差信号放大。

（选择或填空）9、自动控制系统分类：（1）按是否形成回路分为开环控制系统和闭环控制系统；（2）按信号结构特点分为反馈控制系统、前馈控制系统和复合控制系统；（3）按给定值信号的特点分为恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统；（4）按系统元件的特性分为线性控制系统和非线性控制系统；（5）按系统信号的形式分为连续（时间）控制系统和离散（时间）控制系统。

（简答）10、开环控制系统的缺点：易受各种干扰的影响，控制精度较低。

优点：结构简单，成本低，容易实现。

闭环控制系统的缺点：结构复杂，成本较高，分析和设计较麻烦。

优点：较之开环有较高的控制品质，精度较高。

（选择）11、闭环系统是在开环基础上增加反馈元件和比较元件。

（简答）12、发电机闭环励磁控制系统自动调节过程：设负载发生变化，使机端电压U G 下降，则（名词）13、反馈控制系统：根据被控量和给定值的偏差进行调解的，最后使系统消除偏差，达到被控量等于给定值的目的，一定是闭环控制系统。

自动控制理论名词解释反馈：指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入，进而影响系统功能的过程，即将输出量通过恰当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程。

相频特性：相移角度随频率变化的特性叫相频特性调整时间Ts ：响应曲线达到接近稳态值的±5％（或±2％）之内时所需要的时间，定义为调整时间。

离散控制系统：控制系统在某处或几处传递的信号是脉冲系列或数字形式的在时间上是离散的系统，称为离散控制系统或离散时间控制系统。

最大超调量M p ：阶跃响应曲线的最大峰值与稳态值的差与稳态值之比。

上升时间t r ：从零时刻首次到达稳态值的时间。

.峰值时间t p ：从零时刻到达峰值的时间，即阶跃响应曲线从t=0开始上升到第一个峰值所需要的时间。

.当ζ>1时，系统有两个不相等的负实根，称为过阻尼状态。

当0<ζ<1时，系统有一对实部为负的共轭复根，称为欠阻尼状态。

当阻尼比ζ=1时，系统的特征根为两相等的负实根，称为临界阻尼状态。

当阻尼比ζ=0时，系统特征根为一对纯虚根，称为无阻尼状态。

主导极点：如果闭环极点离虚轴很远，则它对应的暂态分量衰减得很快，只在响应的起始部分起一点作用，而离虚轴最近的闭环极点(复极点或实极点)对系统瞬态过程性能的影响最大，在整个响应过程中起着主要的决定性作用，我们称它为主导极点。

偶极子：当极点s i 与某零点z j 靠得很近时，它们之间的模值很小，那么该极点的对应系数A i 也就很小，对应暂态分量的幅值亦很小，故该分量对响应的影响可忽略不计。

我们将一对靠得很近的闭环零、极点称为偶极子。

数学模型：描述自动控制系统输入、输出变量以及内部各变量之间关系的数学表达式称为数学模型。

输入节点（又称源点）：只有输出支路的节点叫输入节点或源点。

输出节点（又称陷点）：只有输入之路的节点叫输出节点，它对应于因变量或输出信号。

混合节点：既有输入支路又有输出支路的节点叫混合节点。