自动控制理论复习课

复习课熟练掌握方块图的变换法则和化简方法熟练掌握一阶系统、二阶系统分析熟练掌握劳氏稳定判据熟练掌握稳态误差的计算熟练掌握绘制根轨迹的基本法熟练掌握Bode图画法校正概念—+G1(S)G2(S)G3(S)G4(S)R（S）C（S）+++))((1)432121GGGGGGS（熟练掌握方块图的变换法则和化简方法内反馈并联并联环节：内反馈环节：132321HGGGGGb241aGGGG21)HGGGGSbaba（HGGGGGGGGGGGGGGS433243214321212111)（323211)GGGGS（21)41412GHGGS（G2(S)+G1(S)G5(S)G4(S)G3(S)-+++R（S）C（S）G2(S)G2(S)+G1(S)G5(S)G4(S)G3(S)-+++R（S）C（S）42523211)(GGGGGGGS已知系统闭环传递函数Φ（S）=，求系统的动态性能指标：超调量和调节时间熟练掌握一阶系统、二阶系统分析)102(102ss316.010116.310n欠阻尼系统%35%100%σ21ets=3/(ζωn)(0ζ0.7)=3/（0.316*3.16）=3（秒）ts=(6.45ζ-1.7)/ωn(ζ0.7)c(t)r(t)+KS1TS+1-写出系统闭环传递函数求阻尼比和无阻尼振荡频率什么时候系统有超调（振荡）TKTTKTSSKTSSKSSKSTSKS122)1()1(1)（KTTKn21,4/1,1211KTKT时有振荡欠阻尼时，即熟练掌握劳氏稳定判据设系统特征方程为s4+2s3+3s2+4s+5=0试用劳斯稳定判据判别该系统的稳定性。S4135S3240S215S1-60S05劳斯表劳斯表第一列出现负数，所以系统不稳定。已知单位负反馈系统的开环传递函数G(S)，用劳氏判据求增益K的稳定域。G(s)=)14.0)(12.0(sssK解：D(S)=S(0.2S+1)(0.4S+1)+K=0.08S3+0.6S2+S+KS30.081S20.6KS1(0.6-0.08K)/0.60S0K0.6-0.08K00K7.5为K的稳定域劳斯表熟练掌握稳态误差的计算求出下列系统的输入稳态误差esr和扰动稳态误差esn及系统稳态误差essN解：1、求输入R(S)引起的esr方法1esr=011)(lim210sHGGsSRN(S)=2/s,阶跃干扰，G1是零型系统，esn=-2/K1=-0.0404.01)(lim2120HGGHGsSNessn方法1方法2方法2R(S)=10/S,阶跃输入;І型系统，根据查表，得esr=02、求干扰N(S)引起的稳态误差esn总误差ess=esr+esn=0-0.04=-0.04设系统稳定，当输入r(t)=t,干扰n(t)=1(t)时,求下列系统的稳态误差ess。)15.0(2SSK-++R(S)C（S）K1N(S)解：1、求输入R(S)引起的esr方法1esr21210s111)(limKKHGGsSRn(t)=1,阶跃干扰，G1是零型系统，根据查表，得esn=-1/K11121201)(limKssnHGGHGsSNe方法1方法2方法2r(t)=t,斜坡输入;І型系统，根据查表，得esr=1/K=1/K1K22、求干扰N(S)引起的稳态误差esn总误差ess=esr+esn12111KKK输入型别ν=0ν=1ν=2ν=3阶跃000斜坡00加速度0Ka1KaKa不同系统及输入情况下esr的值输入型别ν=0（G1的)ν=1ν=2ν=3单位阶跃000单位斜坡00单位加速度0）（0132KKK11K11K）（011Kμ-----G2的型别，k1,k2,k3-----G1,G2,H的系数不同系统及输入情况下esn的值熟练掌握绘制根轨迹的基本方法已知单位负反馈系统开环传递函数G（S）=画出闭环系统根轨迹，并讨论K的稳定域。解：起点)22(2sssKjP10,P3,21jω(-ω2+2jω+2)+K=0实部=K-2ω2=0虚部=2-ω2=042K稳定域为K4求稳定域：虚轴交点ω令D（jω）=0熟练掌握Bode图画法已知传递函数G(s)=画出它的渐近对数幅频特性曲线(bode)。1)s(0.1s1)(0.05s10系统由比例（10）、积分(1/S)、一阶滞后(转折频率10）、一阶超前（转折频率20）环节组成110201004020ωL已知单位负反馈系统的开环传递函数画出其对应的开环对数幅频特性L（ω）)11.0()15.0(10)(2ssssG0.112101004020-40-20-40转折频率：2一阶超前（0.5S+1)10一阶滞后1/(0.1S+1))1)(1)(1()(321STSTSTKSG1020lg20,,25135.1212511KKTTTL26131520lgK=26,K=20)1)(1()1(20)(15131SsSSSG-20-20-40-40系统串联校正的概念已知被控对象的开环传递函数为G1(s)=若以最佳二阶模型（即ζ=0.707）为目标进行校正，确定须加的串联校正装置数学模型Gc(s)。该校正若采用PID调节器，计算调节器参数KP，TI，TD。)13)(12)(1(50sss)1(21)(ssSG—×+G1GcG期望目标函数G=G1Gc)56511(100156100)13)(12(50)1(2)13)(12)(1(GGGc20121SSSSSSSSSSSSS)11()(STSTKpsGDIKp=1/20,Ti=5,TD=6/5谢谢观看！！！