自动控制原理胡寿松第六版第六章概要
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第6章线性系统的校正方法6.1 复习笔记本章考点:串联超前校正、滞后校正、超前-滞后校正设计。
一、系统的设计与校正问题1.系统带宽的确定若输入信号的带宽为0~ωb,则控制系统的带宽频率通常取为:ωb=5~10ωM,且噪声信号集中起作用的频带ω1~ωn需处于0~ωb之外。
2.校正方式(1)串联校正(重点)连接方式见图6-1-1。
图6-1-1 串联校正装置【特点】串联校正比较简单,易于对信号进行各种形式的变换,一般安置在前向通道中能量较低的部位,但需注意负载效应的影响。
常用的串联校正装置有超前校正、滞后校正和滞后超前校正。
(2)反馈校正连接方式见图6-1-2。
图6-1-2 反馈校正装置【特点】反馈校正信号从高功率点向低功率点传递,一般不需附加放大器,还可以抑制参数波动及非线性因素对系统性能的影响,元件数也往往较少。
(3)前馈校正①前馈校正作用于输入信号:将输入信号作变换,改善系统性能。
②前馈校正作用于扰动信号:对扰动信号测量,变换后送入系统,抵消扰动的影响。
(4)复合校正复合校正是在反馈回路中,加入前馈校正通路。
3.基本控制规律(1)比例(P)控制规律(见图6-1-3)图6-1-3 比例控制器框图【特点】只变幅值,不变相位,可减小系统的稳态误差但会降低系统的稳态性能,一般不单独使用。
(2)比例—微分(PD)控制规律(见图6-1-4)图6-1-4 比例-微分控制器框图【特点】PD控制具有超前调节的作用,能反应输入信号的变化趋势,产生早期的有效校正信号,增大阻尼,改善系统稳定性。
(3)积分(I)控制规律(见图6-1-5)图6-1-5 积分控制器框图【特点】有利于稳态性能的提高;相当于在原点处加了一个开环极点,引入90°相位滞后,对系统稳定性不利,一般也不单独使用。
(4)比例-积分(PI)控制规律(见图6-1-6)图6-1-6 比例-积分控制器框图【特点】用于串联校正时,在原点处加了一个开环极点,同时也在-1/T i处加了一个开环零点,这样可以提高系统的型别,改善稳态性能。
自动控制原理胡寿松引言自动控制原理是探讨系统行为的科学,以设计和实现自动控制系统为目的。
本文将介绍自动控制原理的基本概念、原理和应用,以及胡寿松教授在该领域的贡献。
自动控制原理的基本概念自动控制原理是研究如何使系统按照一定的规律自动运行的科学,通过对系统的监测和调节,实现系统的自动化控制。
其基本概念包括系统、控制器、传感器和执行器等。
系统系统是指被控对象,可以是物理系统、化学系统、生物系统等。
在自动控制中,通常将系统抽象为数学模型,以便进行分析和控制。
控制器控制器是自动控制系统中核心的部分,其作用是根据系统状态和参考输入信号,计算出控制信号,对系统进行调节。
常见的控制器包括比例控制器、积分控制器、微分控制器、PID 控制器等。
传感器传感器是用于对系统的状态进行监测的装置,可以将物理量转换为电信号。
常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、光传感器等。
执行器执行器是自动控制系统中的输出装置,根据控制信号对系统进行调节。
常见的执行器包括电动机、伺服阀、电磁阀等。
自动控制原理的基本原理自动控制原理基于控制系统的数学建模和分析,通过应用控制理论和方法,实现对系统的准确控制和调节。
其基本原理包括反馈控制、控制算法和稳定性分析。
反馈控制反馈控制是自动控制原理的核心原理,基于系统输出与参考输入之间的误差进行控制。
通过将系统输出信号与参考输入信号进行比较,计算出控制信号,对系统进行调节。
控制算法控制算法是实现自动控制的数学方法和规则。
常见的控制算法包括比例控制、积分控制、微分控制和PID控制等。
这些算法根据系统的特性和需求进行选择和调整,以实现系统的稳定性和性能要求。
稳定性分析稳定性分析是评估系统在一定条件下是否能够保持稳定运行的分析方法。
根据系统的数学模型和控制算法,通过频域和时域分析等方法,判断系统的稳定性,并设计合适的控制策略来保持系统的稳定性。
胡寿松教授在自动控制原理领域的贡献胡寿松教授是自动控制原理领域的知名专家,他在自动控制原理的研究和应用方面做出了重要贡献。
第六版前言第一章自动控制的一般概念1-1 自动控制的基本原理与方式1-2 自动控制系统示例1-3 自动控制系统的分类1-4 对自动控制系统的基本要求1-5 自动控制系统的分析与设计工具习题第二章控制系统的数学模型2-1 控制系统的时域数学模型2-2 控制系统的复数域数学模型2-3 控制系统的结构图与信号流图2-4 控制系统建模实例习题第三章线性系统的时域分析法3-1 系统时间响应的性能指标3-2 一阶系统的时域分析3-3 二阶系统的时域分析3-4 高阶系统的时域分析3-5 线性系统的稳定性分析3-6 线性系统的稳态误差计算3-7 控制系统时域设计习题第四章线性系统的根轨迹法4-1 根轨迹法的基本概念4-2 根轨迹绘制的基本法则4-3 广义根轨迹4-4 系统性能的分析4-5 控制系统复域设计习题第五章线性系统的频域分析法5-1 频率特性5-2 典型环节与开环系统的频率特性5-3 频率域稳定判据5-4 稳定裕度5-5 闭环系统的频域性能指标5-6 控制系统频域设计习题第六章线性系统的校正方法6-1 系统的设计与校正问题6-2 常用校正装置及其特性6-3 串联校正6-4 前馈校正6-5 复合校正6-6 控制系统校正设计习题第七章线性离散系统的分析与校正7-1 离散系统的基本概念7-2 信号的采样与保持7-3 z变换理论7-4 离散系统的数学模型7-5 离散系统的稳定性与稳态误差7-6 离散系统的动态性能分析7-7 离散系统的数字校正7-8 离散控制系统设计习题第八章非线性控制系统分析8-1 非线性控制系统概述8-2 常见非线性特性及其对系统运动的影响8-3 相平面法8-4 描述函数法8-5 非线性控制的逆系统方法8-6 非线性控制系统设计习题第九章线性系统的状态空间分析与综合9-1 线性系统的状态空间描述9-2 线性系统的可控性与可观测性9-3 线性定常系统的反馈结构及状态观测器9-4 李雅普诺夫稳定性分析9-5 控制系统状态空间设计习题第十章动态系统的最优控制方法10-1 最优控制的一般概念10-2 最优控制中的变分法10-3 极小值原理及其应用10-4 线性二次型问题的最优控制10-5 控制系统优化设计。
⾃动控制原理第六版胡寿松课后答案
⾃动控制原理胡寿松课后习题答案
本书系《⾃动控制原理》第六版,⽐较全⾯地阐述了⾃动控制的基本理论与应⽤。
全书共分⼗章,前⼋章着重介绍经典控制理论及应⽤,后两章介绍现代控制理论中的线性系统理论和**控制理论。
本书精选了第五版中的主要内容 ,加强了对基本理论及其⼯程应⽤的阐述。
书中深⼊浅出地介绍了⾃动控制的基本概念,控制系统在时域、频域和复域中的数学模型及其结构图和信号流图 ;⽐较全⾯地阐述了
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线性控制系统的时域分析法、根轨迹法、频域分析法以及校正和设计等⽅法;对线性离散系统的基础理论、数学模型、稳定性及稳态误差、动态性能分析以及数字校正等问题 ,进⾏了⽐较详细的讨论;在⾮线性控制系统分析⽅⾯,给出了相平⾯和描述函数两种常⽤的分析⽅法 ,对⽬前应⽤⽇益增多的⾮线性控制的逆系统⽅法也作了较为详细的介绍 ;后两章根据⾼新技术发展的需要 ,系统地阐述了线性系统的状态空间分析与综合,以及动态系统的控制等⽅法。
书末给出的两个附录,可供读者在学习中查阅。
与本书配套的课件《⾃动控制原理CAI课件》(科学出版社,2009),利于满⾜教学需要 ;与本书配套的教材为《⾃动控制原理习题解析》及《⾃动控制原理题海与考研指导》,其中附赠光盘《MATLAB 辅助分析与设计软件》。
本书 1985年被评为航空⼯业部优秀教材,1988年被评为全国优秀教材 ,1993年起三次获得教学成果⼆等奖,2006年被评为普通⾼等教育 “⼗⼀五”规划教材,2008年被评为普通⾼等教育精品教材 ,2012年被评为“⼗⼆五”普通⾼等教育本科规划教⾃动控制原理课后答案胡寿松*材。
胡寿松⾃动控制原理课后答案。