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2007-2-5 控制工程基础总复习（1） 开环控制：只有输入量对输出量产生控制作用，输出量不参与对系统的控制。 结构简单、维护容易、成本低、不存在稳定性问题 输入控制输出 输出不参与控制 系统没有抗干扰能力 适用范围：输入量已知、控制精度要求不高、扰动作用不大。 李雅普诺夫（渐进）稳定性定义： 若线性系统在初始扰动的影响下，其动态过程随时间的推移逐渐衰减并趋于零或原平衡工作点，则称系统渐进稳定，简称稳定。反之，若初始扰动的影响下，系统的动态过程随时间的推移而发散，则称系统不稳定。 在古典控制理论中的稳定均指渐进稳定！ 线性系统的稳定性取决于系统自身的固有特征（结构、参数），与系统的输入信号无关。 绘制180°根轨迹图的法则 增益裕度　　—在相角特性　　 等于　　 　的频率 处 的一个数值， 剪切频率 —对应于　　　　　　　 的频率，记为 即幅频特性与0dB的交点的ω值。 相角裕量 —在剪切频率　 处，使系统达到临界稳定状态所 要附加的相角迟后量。为使系统稳定，相角裕量必须为正值． 利用Bode图求剪切频率ωc，相角裕度γ，幅值裕度GM 如果 ，则系统稳定。 由最小相位系统Bode图求GK(S) 1、根据最低频段的斜率确定系统的类型γ。 2、根据最低频段的参数求系统的开环放大系数K。 Ⅰ型系统：最低频段的幅频特性过 ， 最低频段的幅频特性在 通过横轴。 0型系统：最低频段的幅频特性与纵轴的交点是20lgK。 Ⅱ型系统：最低频段的幅频特性过 ， 最低频段的幅频特性在 通过横轴。 3、根据交接频率和其前后斜率的变化量确定各典型环节。 由Bode图分析稳态误差 1、判断系统稳定性； 2、由最低频段确定系统类型； 3、由最低频段确定系统开环增益； 4、分析稳态误差。 北京科技大学 信息工程学院 1 控制系统的基本结构 2 闭环控制与开环控制的区别 3 控制系统的时域模型（微分方程、状态方程） 4 传递函数与微分方程的关系 5 R-L-C电路的模型建立（微分方程、传递函数） 6 方框图、信号流图、梅森公式应用 7 状态空间的基本概念 8 状态空间表达式建立方法 9 由状态空间描述求传递函数 10 典型信号的时间、拉氏变换表达形式 11 各种动态性能指标的定义 12 一阶、二阶系统单位阶跃响应及性能指标计算 13 一阶、二阶系统的标准传递函数形式，系数与各参数的对应关系 14 带有零点的二阶系统定性分析，与无零点时的区别 15 状态方程的求解 16 eAt的性质 控制工程基础总复习（2） 17 稳定性的定义 18 高阶微分方程、传递函数稳定性判别 19 状态方程稳定性的判别 20 劳斯判据 21 稳态误差的计算方法 22 消除稳态误差的方法 23 系统类型的概念 24 根轨迹方程的标准形式 25 幅值条件和相角条件 控制工程基础总复习（3） 26 根轨迹的画法 27 频率特性的定义 28 根据开环传递函数绘制Bode图的方法 29 利用Bode图求剪切频率ωc，相角裕度γ，幅值裕度GM 30 利用开环传函的Bode图判断闭环系统的稳定性 31 由Bode图求传递函数 32 由Bode图分析稳态误差 33 PID控制的定义及其传递函数 34 PID对系统的稳定性有何影响 控制工程基础总复习（4） 35 几种改进型PID控制的原理、特点 36 PID是否适用于所有被控对象？在应用PID控制时应考虑哪些因素？ 控制工程基础总复习（5） 1—给定环节；2—比较环节；3—校正环节；4—放大环节； 5—执行机构；6—被控对象；7—检测装置 闭环控制系统的结构及基本环节 设定被控制量的给定值的装置 将所检测的被控制量与给定量进行比较，确定两者之间的偏差量，多用差动放大器实现负反馈 一般由传动装置和调节机构组成。执行机构直接作用于控制对象，使被控制量达到所要求的数值 要进行控制的设备或过程 控制系统所控制的物理量（被控量） 检测被控制量，并将其转换为与给定量相同的物理量 用来实现调节作用，如放大、整流，也称为调节器或调节环节 闭环控制：把输出量的一部分检测出来,反馈到输入端,与给定信号进行比较，产生偏差,此偏差经过控制器产生控制作用,使输出量按照要求的规律变化； 输入控制输出，输出参与控制 检测偏差、纠正偏差 具有抗干扰能力 结构