控制工程基础应掌握的重要知识点

控制工程基础应掌握的重要知识点 控制以测量反馈为基础，控制的本质是检测偏差，纠正偏差。 自动控制系统的重要信号有输入信号、输出信号、反馈信号、偏差信号等。 输入信号又称为输入量、给定量、控制量等。 自动控制按有无反馈作用分为开环控制与闭环控制。 自动控制系统按给定量的运动规律分为恒值调节系统、程序控制系统与随动控制系统。 自动控制系统按系统线性特性分为线性系统与非线性系统。 自动控制系统按系统信号类型分为连续控制系统与离散控制系统。 对控制系统的基本要求是稳定性、准确性、快速性。 求机械系统与电路的微分方程与传递函数 拉普拉斯变换： 拉普拉斯反变换 拉普拉斯变换解微分方程 传递函数是在零初始条件下将微分方程作拉普拉斯变换，进而运算而来, 传递函数与微分方程是等价的, 传递函数适合线性定常系统。 S11 2S1t 3221S1t 22stsin22sstcos)as(F)t(fe at)S(FS)t(f,n)n(在零初始条件下n)n(S)S(F)t(f在零初始条件下)S(SFlim)t(flim0st)s(Fe)Tt(fTS 典型环节传递函数： 比例环节K 惯性环节 积分环节 微分环节 一阶微分环节 振荡环节 二阶微分环节 传递函数框图的化简 闭环传递函数 开环传递函数 误差传递函数 闭环传递函数是输出信号与输入信号间的传递函数。 误差传递函数又称偏差传递函数，是偏差信号与输入信号间的传递函数。 系统输出信号称为响应，时间响应由瞬态响应与稳态响应组成。 系统的特征方程是令系统闭环传递函数分母等于零而得。 特征方程的根就是系统的极点。 1TS1S1S1S )S2S1TS2ST1(2nn22n22或1S2S22C(S) G(S) R(S) － H(S) E(S) B(S) )S(H)S(G1)S(G)S(R)S(C)S(GB)S(H)S(G)S(Gk)S(R)S(E)S(GE 一阶惯性系统 的单位阶跃响应： 特征方程为： 特征方程的根（即极点）为： 单位阶跃信号 系统进入稳定状态指响应c(t)进入并永远保持在稳态值c(∞)的允许误差范围内，允许误差常取 2%或 5% 调整时间 二阶振荡系统： 特征方程为： 特征方程的根（即极点）为： 1063.2%86.5%95%98.2%99.3%T2 T3 T4 T5 T0. 6 3 2t( )1t Tc te ( )c t斜率 1TA1)t(r%2,T4%5,T3ts1TS1)S(R)S(C)S(G2nn22n22S2S1TS2ST1)S(R)S(C)S(Gn无阻尼自由振荡频率阻尼比0S2S2nn2一对...