北京理工大学自动控制原理辅导班笔记 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/11/14 14:03:58星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

自动控制原理辅导班笔记

一、 自动控制理论的分析方法:

(1)时域分析法;

(2)频率法;

(3)根轨迹法;

(4)状态空间方法;

(5)离散系统分析方法;

(6)非线性分析方法

二、系统的数学模型

(1)解析表达:微分方程;差分方程;传递函数;脉冲传递函数;频率特性;脉冲响应函数;阶跃响应函数

(2)图形表达:动态方框图(结构图);信号流图;零极点分布;频率响应曲线;单位阶跃响应曲线

时域响应分析

一、对系统的三点要求:

(1)必须稳定,且有相位裕量γ和增益裕量Kg

(2)动态品质指标好。tp、ts、tr、σ%

(3)稳态误差小,精度高

二、结构图简化——梅逊公式

例1、

解:方法一:利用结构图分析:

E?s??R?s???X1?s??Y?s????R?s??Y?s???X1?s?

方法二:利用梅逊公式 G(s)??P?Kk?1nK?Q

其中特征式 ??1??Li?i?1Nj,k?1?LLjMk?d,e,f?1?LdLeLf?.... . .式中:

?L 为所有单独回路增益之和

i?LLidj 为所有两个互不接触的单独回路增益乘积之和

?LLLef 为所有三个互不接触的单独回路增益乘积之和

其中,Pk 为第K条前向通路之总增益;

?k 为从Δ中剔除与第K条前向通路有接触的项;

n 为从输入节点到输出节点的前向通路数目

对应此例,则有:

通路:P1?G1?G2 ,?1?1

特征式:??1?(?G1G2?G1G3)?1?G1G2?G1G3

则:

P1?1Y(s) ?R(s)1?G1G2?G1G3例2:[2002年备考题]

G5 G1G4G2 G3G2H1H2

解:方法一:结构图化简

G5G6G1G2?G4 G3 1?G3G2H1H2