控制工程基础
1、反馈：指输出量通过适当的监测装置将信号全部或一部分返回输入端，使之与输入量进行比较。
2、闭环控制系统的基本组成：
1）给定元件：主要用于产生给定信号或输入信号。
2）反馈元件：检测被控量或输出量，产生反馈信号，该信号与输出量存在着确定的函数关系。
3）比较元件：用来比较输入信号和反馈信号大小，得到偏差。4）放大元件：对偏差信号进行信号放大和功率放大的元件。
5）执行元件：直接对控制对象进行操作的元件。
6）控制对象：控制系统所要操纵的对象，它的输出量即为系统的被控制量。
7）校正元件：或称校正装置，用于稳定控制系统，提高控制性能。
3、自动控制系统按系统线性特性分：线性系统、非线性系统；按给定量的运动规律分：恒值调节系统、程序控制系统、随动控制系统；按参数是否为常数分：时变系统、定常系统
4、对于控制系统的基本要求：稳定性、快速性、准确性
5、线性定常系统的判断：P9
6、计算题：P25例2—11 P40习题2—13a、b、d
P44习题2—28a、c、d
7、瞬态响应的指标：延迟时间、上升时间、峰值时间、最大超调量、
调整时间。
8、线性定常系统的重要特征：对时间变量而言，单位脉冲函数是单
位阶跃函数的导数，而单位脉冲响应式是单位阶跃响应式的导数；
单位阶跃函数是单位斜坡函数的导数，而单位阶跃函数响应式是单位斜坡函数响应式的导数。可以看出：系统对输入信号倒数的影响，可以通过把系统对输入信号的响应进行微分来求出；反之，也可以看出：系统对原信号积分的响应，等于系统对原信号响应的积分。
9、计算题P56例3—1、例3—3 ；P66例3—9
10、一个系统稳定的必要充分条件是：其特征方程的根全部在s平面
的左半平面。
11、以增益K表示的稳态误差：
12、误差计算例题P73例3—10
13、计算题P79题3—19
14、根轨迹定义：指系统特征根（闭环极点）随系统参量变化在s
平面上运动而形成的轨迹
15、计算题、绘制开环传传递函数P86例4—2；例4—5
16、频率响应定义：指控制系统或元件对正弦输入信号的稳定正弦
输出响应。
17、最小相位系统定义：在复平面s右半部没有零点和极点的传递函数，称为最小相位传递函数；该传递函数所描述的系统，称为最小相位系统。
18、相角裕度和幅值裕度计算题：P130例5—10
19、校正的实质：通过引入校正装置的零点或极点，来改变整个系统的零点和极点分布，从而改变系统的频率特性或根轨迹的形状，使系统频率特性的低、中、高频段满足希望的性能或使系统的根轨迹穿越希望的闭环主导极点，即使得系统满足希望的动、静态性能指标要求。
20、校正方式：串联校正、反馈校正、复合校正
21、计算题：P144例6—1
22、非线性系统的分类：死区、饱和、间隙、继电器
23、非线性系统的特点：1）非线性系统的稳定性不仅取决于系统本身的结构和参量，而且还与系统的输入和初始状态有关；2）非线性系统输出的瞬态过程曲线形状不仅取决于系统本身的结构和参量，而且还与输入信号大小和系统初始条件有关。3）非线性系统可能会存在自激振荡。4)输入为正弦函数时，非线性系统的输出通常是包含有一定数量高次谐波的非正弦周期函数，周期与输入相同，有时也可能出现跳跃、谐振、倍频和分频振荡等现象。
24、采样与非采样信号的关系：相邻两部分频谱互不重叠的条件是w s≧2w max
25、状态变量：能够完全表征某系统运动状态的最小个数的一组变量{x i(t)}(i=1,2,·，n)称之为该系统的状态变量。
状态空间：以状态空间变量x1，x2，·，x n为坐标所构成的n维空间，称之为状态空间。
状态方程：由系统的状态变量构成的一阶微分方程组。
输出方程：系统的输出与状态变量间及输入之间的函数关系式。
26、什么是能控性：线性连续定常系统状态方程x=Ax+Bu 如果存在一个连续或分段连续的输入u(t)，能在有限的时间区间[t0,t f]内，使系统由某一初始状态x(t0),转移到指定的任意终端状态x(t f)，则称此状态是能控的。
27、什么是能观性：能观性所表示的是输出y(t)反应状态向量x(t)的能力，与控制作用没有直接关系，对任意给定的输入u，在有限的观测时间t f>t0,使得根据[t0,t f]期间的输出y(t)能唯一的确定系统初始时刻的状态x(t0)，则称状态x(t0)是能观测的。
