自动控制理论VIP免费

第一章自动控制系统概述1、组成自动控制系统的基本元件或装置有哪些？各环节的作用？控制系统是由控制对象和控制装置组成，控制装置包括：（1）给定环节给出与期望的输出相对应的系统输入量。（2）测量变送环节用来检测被控量的实际值，测量变送环节一般也称为反馈环节。（3）比较环节其作用是把测量元件检测到的实际输出值与给定环节给出的输入值进行比较，求出它们之间的偏差。（4）放大变换环节将比较微弱的偏差信号加以放大，以足够的功率来推动执行机构或被控对象。（5）执行环节直接推动被控对象，使其被控量发生变化。常见的执行元件有阀门，伺服电动机等。2、什么是被控对象、被控量、控制量、给定量、干扰量？举例说明。被控对象指需要给以控制的机器、设备或生产过程。被控量指被控对象中要求保持给定值、要按给定规律变化的物理量，被控量又称输出量、输出信号。控制量也称操纵量，是一种由控制器改变的量值或状态，它将影响被控量的值。给定值是作用于自动控制系统的输入端并作为控制依据的物理量。给定值又称输入信号、输入指令、参考输入。除给定值之外，凡能引起被控量变化的因素，都是干扰，干扰又称扰动。比如一个水箱液位控制系统，其控制对象为水箱，被控量为水箱的水位，给定量是水箱的期望水位。3、自动控制系统的控制方式有哪些？自动控制系统的控制方式有开环控制、闭环控制与复合控制。4、什么是闭环控制、复合控制？与开环控制有什么不同？若系统的输出量不返送到系统的输入端（只有输入到输出的前向通道），则称这类系统为开环控制系统。在控制系统中，控制装置对被控对象所施加的控制作用，若能取自被控量的反馈信息（有输出到输入的反馈通道），即根据实际输出来修正控制作用，实现对被控对象进行控制的任务，这种控制原理被称为反馈控制原理。复合控制是闭环控制和开环控制相结合的一种方式，既有前馈通道，又有反馈通道。5、自动控制系统的分类（按元件特性分、按输入信号的变化规律、按系统传输信号的性质）？按系统输入信号的时间特性进行分类，可分为恒值控制系统和随动系统。控制系统按其结构可分为开环控制、闭环控制与复合控制等。按元件特性分为线性系统和非线性系统。按系统传输信号的性质来分连续系统离散系统。6、什么是恒值控制系统？什么是随动控制系统（伺服控制系统）？恒值控制系统的输入信号是一个恒定的数值。随动控制系统参考输入量是预先未知的随时间任意变化的函数。7、什么是连续系统？什么是线性系统？系统各部分的信号都是模拟信号的系统叫连续函数。组成系统的元件的特性均为线性的系统叫线性系统。8、对控制系统的要求可以概括为哪几个字？如何理解？对控制系统的要求可以概括为稳、快、准。稳是指稳定性，稳定是自动控制系统最基本的要求，不稳定的控制系统是不能工作的。快是指快速性，在系统稳定的前提下，希望控制过程（过渡过程）进行得越快越好。准是指准确性，即要求动态误差（偏差）和稳态误差（偏差）都越小越好。第二章控制系统的数学模型1什么是数学模型？什么是动态数学模型？什么是静态数学模型？你熟悉的动态数学模型有哪些？建立数学模型的方法有哪些？描述系统各变量之间关系的数学表达式，叫做系统的数学模型。数学模型分为动态模型和静态模型。描述系统动态过程的方程式，如微分方程、差分方程等，称为动态模型；在静态条件下(即变量的各阶导数为零)，描述系统各变量之间关系的方程式，称为静态模型。动态数学模型有多种形式，时域中常用的数学模型有微分方程、差分方程；复域中有传递函数、结构图；频域中有频率特性等。建立控制系统的数学模型，有两种基本方法：分析法和实验法2、传递函数与微分方程的关系？传递函数是否适用于非线性系统？与初始条件、输入信号是否有关？微分方程是连续系统的时域数学模型，是描述系统变量之间关系的动态方程。传递函数是在零初始条件下，线性定常系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。传递函数与微分方程有直接联系，可经过简单变换互相转化；传递函数只适应于描述线性定常系统。传递函数只取决于系统的结构参数，与外作用及初始条件无关。3、什么是系统的...