机械控制工程总复习ppt课件.ppt

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1、基本概念控制工程基础复习第一章控制系统的基本概念自动控制在没有人直接参与的情况下，利用控制装置使被控对象的被控量自动按预定规律运行。负反馈控制原理反馈：全部或部分输出量通过测量装置返回系统的输入端。反馈控制原理：检测偏差再纠正偏差。控制工程基础复习基本控制方式开环控制、闭环控制、复合控制控制系统的组成控制工程基础复习控制系统的分类按输入量特征：恒值控制系统(镇定系统)、程序控制系统、随动(伺服)系统按信号性质：连续控制系统、离散控制系统其它：线性系统和非线性系统定常系统和时变系统机械、电气、机电、液压、气动、热力等控制系统温度、压力、位置等控制系统控制工程基础复习对控制系统的基本

2、要求稳、准、快学习要求理解和掌握负反馈控制的基本原理；了解控制系统的组成与分类；能正确确定控制系统的被控对象、被控量与给定量；掌握由系统工作原理图绘制功能框图的方法。控制工程基础复习基本概念第二章数学模型控制系统的运动微分方程描述控制系统输入与输出间的动态关系。线性系统与非线性系统线性系统：满足叠加原理的系统。叠加原理：非线性系统的线性化泰勒级数展开、滑动线性化（切线法）控制工程基础复习拉氏变换与反变换设函数f(t)(t0)在任一有限区间上分段连续，且存在一正实常数，使得：式中：s=+j（，均为实数）；则：控制工程基础复习传递函数在零初始条件下，线性定常系统输出量的拉

3、氏变换与引起该输出的输入量的拉氏变换之比。零初始条件：t<0时，系统输入、输出及其各阶导数均为0。脉冲响应函数注意：传递函数（数学模型）相同的系统，其结构及组成不一定相同。控制工程基础复习典型环节比例环节、纯微分环节、一阶微分环节、积分环节、惯性环节、振荡环节、二阶微分环节、延迟环节。方框图组成：信号线、函数方框、引出点、求和点；特点：1）方框图不表示具体系统的物理结构；2）结构图形式不唯一，但输入输出确定后，对应的传递函数是唯一的；控制工程基础复习3）数学模型相同的系统，其方框图不一定相同。方框图的等效变换：串联、并联、反馈运算法则；引出点、求和点的移动法则信号流图术语：节点（

4、源节点、阱节点、混合节点）、支路、前向通路、回路、不接触回路。控制工程基础复习信号流图与方框图本质上一样。G1(s)G4(s)G3(s)G2(s)E1E2E3G1-G2G4G3E3G1(s)G4(s)G3(s)G2(s)E1E2E3G1-G2G4G3E3E11控制工程基础复习梅逊公式式中，P—系统总传递函数Pk—第k条前向通路的传递函数（通路增益）—所有不同回路的传递函数之和；—流图特征式控制工程基础复习—每两个互不接触回路传递函数乘积之和—每三个互不接触回路传递函数乘积之和k—第k条前向通路特征式的余因子，即对于流图的特征式，将与第k条前向通路相接触的回路传递函数代以

5、零值，余下的即为k。控制工程基础复习控制系统的典型传递函数闭环系统的开环传递函数：输入作用下的闭环传递函数：输入作用下的偏差传递函数：扰动作用下的闭环传递函数：扰动作用下的偏差传递函数：控制工程基础复习控制系统的总输出学习要求掌握系统微分方程的建立方法；了解微分方程线性化的方法；掌握拉氏变换和反变换的基本概念及方法；掌握传递函数的概念和特点及其与微分方程间的关系；控制工程基础复习能熟练进行结构图的等效变换；了解信号流图及梅逊公式的应用；控制系统微分方程的建立；掌握控制系统典型传递函数的概念，并能熟练地根据系统结构图求取各典型传递函数。本章难点方框图的绘制及化简；控制工程基础复

6、习基本概念第三章时域分析法系统的时域响应及其特点系统动态性能指标及其计算稳态分量与瞬态分量一、二阶系统时域的响应特点高阶系统的响应特点，主导极点、偶极子。上升时间tr、峰值时间tp、调整时间ts、最大超调量Mp、振荡次数N。控制工程基础复习稳态误差的计算一般方法：判断系统稳定性；求偏差(误差)传递函数i(s)、n(s)；偏差与误差(s)=Xi(s)－B(s)＝Xi(s)－H(s)Xo(s)E(s)=Xor(s)－Xo(s)控制工程基础复习若s(s)的极点均位于s平面左半平面(包括坐标原点但不含虚轴)时，根据拉氏变换的终值定理，有：控制工程基础复习稳态误差系数法：判断系

7、统稳定性；求稳态误差系数；根据典型输入作用下，稳态误差与系统型别、稳态误差系数间的关系确定稳态误差。注意：系统的稳态位置、稳态速度及稳态加速度误差系数分别指在阶跃信号、速度信号和加速度信号作用下系统响应达到稳态时输出与输入之间位置意义上的误差。控制工程基础复习稳定性稳定性定义稳定性条件：系统特征根全部具有负实部。稳定的必要条件：特征多项式各项系数均大于0。劳斯稳定判据系统稳定性只与系统自身结构参数有关，与初始条件、外作用大小无关。控制工程基础复习学习要求动态性能计算掌握一、二阶系