自控-原理复习.pdf
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1、复习复习关于考试题目类型及分值题目类型及分值填空题(10题,共20分)单项选择题(10题,共20分)简述题(1题,10分)简述题(1题,10分)系统分析题(3题,40分)系统设计题(1题,10分)闭卷考试、必须带计算器闭卷考试、必须带计算器1 导论内容内容:无删减重点重点:分析控制系统原理(控制过程),并用方框图表达,明确各变量。表达,明确各变量。自动控制系统的基本分类。水箱水位补水流量闭环控制方案举例1-负反馈水位杠杆闸阀水 箱浮子和连杆水位测量值控制信号补水流量用水流量水位设定值4自动控制系统分类类别控制系统名称按系统结构分类串级复合按给定值特性分类定值程序随动闭环(反馈)开环(前馈)按系
2、统模型特征分类线性非线性定常时变按执行机构特性分类电动气动液动按系统传输信号形式分类连续离散52 数学模型内容内容:除2.2.2线性化和2.5仿真重点重点:微分方程(RLC电路)传递函数(拉氏变换、典型环节)传递函数(拉氏变换、典型环节)结构图及其简化信号流图、梅逊公式题型题型填空、选择、分析(部分)、设计(部分)无源电网络模型实例要求:确定图示无源电网络的输入ur(t)和输出uc(t)之间的数学模型;求解:Step1.依据回路电压定律,设置中间变量回路电流i(t),从输入到输出建立微分方程组;RLC)(tur)(tuc_)(ti1 1di(t)di(t)Step2.代入消元,消除中间变量i(
3、t),获仅含输入输出变量的线性连续微分方程。化微分方程为规范结构形式(t)(t)u ui(t)dti(t)dtC C1 1(t)(t)u ui(t)dti(t)dtC C1 1Ri(t)Ri(t)dtdtdi(t)di(t)L Lc cr r(t)(t)u u(t)(t)u udtdt(t)(t)duduRCRCdtdt(t)(t)u ud dLCLCr rc cc c2 2c c2 2令令n(t)=01212( )( )( )( ) ( )( )1( )( )( )BG s G sC sGs R sR sG s G s H s( )令令r(t)=0212( )( )( )( )( )1( )
4、( )( )nG sC sG s N sN sG s G s H s12( )1( )( )1( )( )( )eE sG sR sG s G s H s212( )( )( )( )( )1( )( )( )enE sG s H sGsN sG s G s H s3 时域分析内容内容:除3.4.3、3.5、3.6重点重点:一阶、二阶系统响应(包括典型输入和性能指标)增加零极点的影响增加零极点的影响稳态误差稳定性判据题型题型填空、选择、分析、设计2 - 1S1,2=-nnS1,2=-n-n=11j0j0二二阶系统单位阶系统单位阶跃响应定性分析阶跃响应定性分析2(s)=s2+2ns+n2n2h(
5、t)= 1T2tTe+T1tTe+h(t)= 1-(1+nt) e- tnj0j0T11T2111过阻尼S1,2=-n=S1,2 =jn01100j0j0-j1-2nS1,2=nh(t)= 1T1T21+T2T11+h(t)= 1-(1+nt) enh(t)= 1-cosntj0j0010sin(dt+)e- th(t)=1-211n过阻尼临界阻尼欠阻尼零阻尼主导极点主导极点)1)(122(1)(SSSsG如果如果 1/ 10 成立,则成立,则2211 ,s j 1211 ,s12零点会使响应迅速且具有较大的超调量,而且零零点会使响应迅速且具有较大的超调量,而且零点越靠近原点,对阶跃响应的影响
6、越大。点越靠近原点,对阶跃响应的影响越大。 sR sC sE sG sH sB)()(1)(lim)(lim)(lim00sHsGssRssEteesstssR1(t)VtAt2/2R1(t)VtAt2/2型0型型R1+ kVk000Akkkk000例:例:s s4 4+ 2s+ 2s3 3+ 3s+ 3s+ 4s + 5 = 0+ 4s + 5 = 0试用劳斯判据判别系统稳定性,并确定正实部根的试用劳斯判据判别系统稳定性,并确定正实部根的数目。数目。s32 4 0s41 3 5解:列劳斯表:又符号改变两次,所以有两个负实部根第一列数值不全大于零,所系统不稳定。s05s1-6 0s21 5 0
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