简称为线性定常系统
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1、反馈:输出信号被测量环节引回到输入端参与控制的作用。
2、开环控制系统与闭环控制系统的根本区别:有无反馈。
3、线性及非线性系统的定义及根本区别:当系统的数学模型能用线性微分方程描述时,该系统的称为线性系统。
非线性系统:一个系统,如果其输出不与其输入成正比,则它是非线性的。
根本区别:线性系统遵从叠加原理,而非线性系统不然。
4、传递函数的定义及特点:零初始条件下,系统输出量的拉斯变换与输入量的拉斯变换的比值。
用G〔s〕表示。
特点:1〕、传递函数是否有量纲取决于输入与输出的性质,同性质无量纲。
2〕、传递函数分母中S的阶数必n不小于分子中的S的阶数m,既n=>m ,因为系统具有惯性。
3〕、假设输入已给定,则系统的输出完全取决于其传递函数。
4〕、物理量性质不同的系统,环节和元件可以具有相同类型的传递函数。
5〕、传递函数的分母与分子分别反映系统本身与外界无关的固有特性和系统同外界的关系。
5、开环函数的定义:前向通道传递函数G〔s〕与反馈回路传递函数H(s)之积。
6、时间响应的定义和组成:系统在激励信号作用下,输出随时间的变化关系。
按振动来源分为:零状态响应和零输入响应。
按振动性质:自由响应和强迫响应。
7、瞬态性能指标以及反映系统什么特性:性能指标:上升时间tr、峰值时间tp、最大超调量Mp、调整时间ts、振荡次数N。
这些性能指标主要反映系统对输入的响应的快速性。
8、稳态误差的定义及计算公式:系统进入稳态后的误差。
稳态误差反映稳态响应偏离系统希望值的程度。
衡量控制精度的程度。
稳态误差不仅取决于系统自身结构参数,而且与输入信号有关。
系统误差:输入信号与反馈信号之差。
9、减少输入引起稳态误差的措施:增大干扰作用点之前的回路的放大倍数K1,以及增加这一段回路中积分环节的数目。
10、频率响应的概念:线性定常系统对谐波输入的稳态响应称为频率响应。
11、频率特性的组成:幅频特性和相频特性。
12、稳定性的概念:系统在扰动作用下,输出偏离原平衡状态,待扰动消除后,系统能回到原平衡状态〔无静差系统〕或到达新的平衡状态〔有静差系统〕。
经典控制理论知识点总结1、自动控制:是没有人直接参与的情况下,利用控制器或控制装置来控制机器、设备或者生产过程等,使其受控物理量自动地按照预定的规律变化,以达到控制目的。
2、开环控制系统定义:被控装置和被控对象之间只有顺向作用,无反向作用特点:系统结构简单、成本低、调整方便;控制精度低;抗干扰能力差。
3、闭环控制系统定义:把输出量直接或者间接的反馈到系统的输入端,形成闭环特点:输出量参与系统的控制;结构复杂、成本高、适应性强;控制精度高;抗干扰能力强。
4、自动控制系统分类恒值系统与随动系统;线性系统与非线性系统;连续系统与离散系统;单输入单输出系统与多输入多输出系统。
5、受控对象:指接收控制量并输出被控制量的装备或设备参考输入量(设定值、给定值):系统的给定输入信号,或称希望值自动控制系统的性能要求:稳定性;准确性,快速性。
6、自动控制理论的发展的三个阶段:经典控制理论;现代控制理论;智能控制理论。
7、列写系统微分方程的一般步骤为:(1)确定系统的输入变量和输出变量(2)从输入端开始,按照信号的传递顺序,依据各变量所遵循的物理、化学等定律,列写各变量之间的动态方程,一般为微分方程组(3)消去中间变量,得到输入变量、输出变量的微分方程(4)标准化拉氏反变换:留数法。
8、传递函数的定义:在零初始条件下,系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比,称为线性定常系统的传递函数微分方程在时间域,传递函数在复数域传递函数的性质传递函数只适用于线性定常系统;传递函数是在零初始条件下定义的;传递函数可以有量纲;传递函数表示系统的端口关系;传递函数描述了系统的固有特性传递函数的表达式有理分式形式(特征多项式型)零、极点形式(首一型)时间常数形式(尾一型)。
9、动态性能的五个指标延迟时间(稳态值50%);上升时间(稳态值10%-90%,非一阶0-稳态值);峰值时间;调节时间;超调量(或最大超调量)。
10、一阶单位阶跃系统的动态性能指标:调节时间t=3T(5%误差带),t=4T(2%误差带)延迟时间t=0.69T上升时间t=2.20T峰值时间,超调量不存欠阻尼二阶系统的动态性能指标(P72)一对靠的很近或相等的零、极点,彼此将相互抵消,其结果使留数等于零,此类零、极点称为偶极子闭环主导极点,它应满足以下两个条件:(1)在s平面上,距离虚轴比较近,且附近没有其他的零点和极点(2)其实部的绝对值比其他极点实部的绝对值小5倍以上。