自控总结（自用）

自控原理

第一&二章：

定义：

• 控制（CONTROL）----某个主体使某个客体按照一定的目的动作。
• 主体–人：人工控制； 机器：自动控制
• 客体–指一件物体，一套装置，一个物化过程，一个特定系统。

要求：快准稳

类型：开环闭环

开环闭环区别：

 

 

 

输入信号：

数学模型：

   4. 方框图

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传递函数：

def:只适用线性定常系统

way: 梅森，拉氏变换

化简：

 

第三章：时域分析

性能指标：控制系统的性能评价分为动态性能指标和稳态性能指标两类。（下为时域指标）

 

 

稳定性：

判断方法：

1. 特征极点（物理意义从微分方程处着手）
2. 劳斯判（列劳斯表）

二阶系统：

 

 

 

极点不同，所以其特性不同

 衰减震荡

 

 等幅震荡

 

 刚好无超调

 

 无超调

 

 

 

 稳态误差：

分析方法：

1. 通过系统的性别
2. 终值定理

 高阶系统降阶：偶极子，零极点相消

 或者拆开分析，例如三阶系统，可以用部分分式或者留数法分解为一阶和二阶的叠加。、

第四章：根轨迹

根轨迹清晰地描绘了闭环极点与开环增益K的关系，计算机绘制根轨迹大多采用直接求解特征方程的方法，也就是每改变一次增益K求解一次特征方程。

 

 

当K从0到00对闭环极点的分布变化

 

 

 根=极点

 

第五章：频域分析

频率特性：正弦输入，幅值比，相角差

最小相位：

拉氏变换与傅里叶关：

伯德图：

三频段：

 

 稳定裕度：

图 5-45 相角裕度和增益裕度

增益裕度

 第六章：校正

def:

 

分类：串联，并联，前馈

分类：

超前：

 

滞后：

 

 复合：

 

详述超前校正，滞后校正：

 
图6 超前网络的Bode图

 相频曲线具有正相角，即网络的稳态输出在相位上超前于输入，故称为超前校正网络。

中频相角超前

 

 

滞后校正的伯德图如下图所示。

由于传递函数分母的时间常数大于分子的时间常数, 所以其幅频特性具有负斜率段, 相频特性出现负相移。
负相移表明, 校正网络在正弦信号作用下的正弦稳态输出信号, 在相位上迟后于输入信号, 所以称为迟后校正装置或迟后网络。

高频赋值衰减

 

 

 PI控制器属于滞后校正

第七章：非线性

定义：不满足叠加定理

特性：继电 ，间隙， 饱和，死区

描述方法：描述函数，相平面

第八章：离散

采样：

 

 

 

保持器：