工學]20xx年專升本電氣自動專業(yè)復習題大綱-文庫吧
2025-01-03 17:33 本頁面
【正文】 ?????? ??????????? )()3()2()1( )1(1 mm LLLL? )1(L? )2(L? )(mL― 所有單獨回路增益乘積之和； ― 在所有互不接觸的單獨回路中，所有任意兩個互不接觸回路增益乘積之和 ― 在所有互不接觸的單獨回路中， 所有任意 m個不接觸回路增益乘積之和 :k? 流圖余因子式，它等于流圖特征式中除去與第 k條前向通路相接觸的回路增益項（包括回路增益的乘積項）以后的余項式。 梅森增益公式 自動控制原理 武漢理工大學自動化學院 例 : 利用結(jié)構(gòu)圖等效變換法則求下圖的傳遞函數(shù) 解 : )(sR )(1 sG? )(sC)(2 sG )(3 sG )(4 sG)(3 sH)(1 sH)(2 sH??)(sR )()( 21 sGsG ? )(sC)(3 sG )(4 sG)()( 34 sHsG)()()()( 1421 sHsGsGsG)()( 22 sHsG???)(sR )()( 21 sGsG )(sC)(3 sG )(4 sG)()()()()()()()( 34221421 sHsGsHsGsHsGsGsG ??自動控制原理 武漢理工大學自動化學院 由上圖得 )()()()()()()()()()()(1)()()()()()()(334232143214321 sHsGsGsHsGsGsHsGsGsGsG sGsGsGsGsR sCs ??????自動控制原理 武漢理工大學自動化學院 第三章 控制系統(tǒng)的時域分析方法 主要內(nèi)容： 一階慣性系統(tǒng)的單位階躍響應， T、 K的物理意義。 標準二階系統(tǒng)的單位階躍響應 ， ζ和 ωn、 ωd 的物理意義。 高階閉環(huán)主導極點的概念 控制系統(tǒng)單位階躍響應過程的性能指標 ， ts， tp， σ 控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差 6 、 勞斯穩(wěn)定判據(jù) 常規(guī) PID調(diào)節(jié)器的控制規(guī)律 (調(diào)節(jié)器的形式和作用的定性分析 ) 一、一階系統(tǒng)的動態(tài)響應 1)()()(??? TsKsXsYsG單位階躍響應： )1()]([)( /1 TteKsYLty ?? ???? t=T時 ， 系統(tǒng)從 0上升到穩(wěn)態(tài)值的 % ? 在 t＝ 0處曲線切線的斜率等于 1/T ? ts=4T， （ Δ=2%） ， ts=3T， （ Δ=5%） ? y(∞)=K（ 對標準傳遞函數(shù) ） 1 ％ 斜率 =1/T y(t) 0 t T 2T 3T 4T 5T y(t)=1exp(t/T) 二、二階系統(tǒng)的動態(tài)響應 222()()( ) 2nnnYsGsX s s?? ? ??? ??ωn：無阻尼自然頻率， ζ： 阻尼系數(shù)（阻尼比）。 0＜ ζ＜ 1 1 , 2 21nddnsj?? ?? ? ?? ? ???有阻尼自然頻率 欠阻尼 一對共軛復根 衰減振蕩 阻尼情況 單位階躍響應 ζ值 根的情況 根的數(shù)值 兩個相等的負實根 臨界阻尼 ζ=1 1,2 ns ???單調(diào) 21 , 2 1nns ? ? ? ?? ? ? ?過阻尼 ζ＞ 1 兩個不等的負實根 單調(diào)上升 無阻尼 ζ＝ 0 一對共軛純虛根 1,2 nsj???等幅振蕩 ζ＜ 0 根具有正實部 發(fā)散振蕩 三、以階躍響應曲線形式表示的性能指標 動態(tài)指標 (1) 峰值時間 tp： 21pnt ?????過渡過程曲線達到第一峰值所需要的時間。 (2) 超調(diào)量 ,%1 0 0)( )()( ?? ???? y yty p %10021 ??? ?????e(3) 調(diào)節(jié)時間 ts: 343 ( 5 % ) 4 ( 2 % )ssnnt T t T? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?被控變量進入穩(wěn)態(tài)值土 5％或土 2％的范圍內(nèi) 所經(jīng)歷的時間。 222()()( ) 2nnnYsGsX s s?? ? ??? ??靜態(tài)指標 穩(wěn)態(tài)誤差或余差 ,)()(lim)( tytxe t ??? ??利用終值定理 )(lim)(lim0 ssFtf st ??? ?四、高階閉環(huán)主導極點 在 S平面上 ， 距離虛軸比較近 ， 且周圍沒有其它的零極點 。 與其它閉環(huán)極點距虛軸的距離在 5倍以上。 0( ) ( )l im l imtse t sE s? ? ??五、勞斯穩(wěn)定判據(jù) 已知系統(tǒng)的特征方程式為： )0(01110 ?????? ?? nnnnn aasasasa ?(1) 特征方程式的系數(shù)必須皆為正 （ 必要條件 ） 。 (2) 勞斯行列式第一列的系數(shù)也全為正 , 則所有的根都具有負實部。 (3) 第一列的系數(shù)符號改變的次數(shù)等于實部為正的根的個數(shù) 。 (4) 第一列有零，用 ε來代替，繼續(xù)計算。一對純虛根。利用上行系數(shù)求出。臨界穩(wěn)定。 ???????????432143214321753164204321ddddccccbbbbaaaaaaaasssssnnnnn????. ..,. ..,. ..,131312121211131512121311150412130211ccbbcdccbbcdbbaabcbbaabcaaaaabaaaaab????????????自動控制原理 武漢理工大學自動化學院 例 : 設系統(tǒng)的特征方程為 2 )( 23 ????? KssssD試確定使系統(tǒng)穩(wěn)定的 K的取值范圍 . 解 : 0123ssKss?K欲使系統(tǒng)穩(wěn)定 , 第一列的元素應全大于零 , 則 ,0 ?????? KKK?自動控制原理 武漢理工大學自動化學院 勞斯判據(jù)的應用 穩(wěn)定判據(jù)只回答特征方程式的根在 S平面上的分布情況，而不能確定根的具體數(shù)據(jù)。即也不能保證系統(tǒng)具備滿意的動態(tài)性能。換句話說，勞斯判據(jù)不能表明系統(tǒng)特征根在 S平面上相對于虛軸的距離。 1??S自動控制原理 武漢理工大學自動化學院 由此法可以估計一個穩(wěn)定系統(tǒng)的各根中最靠近右側(cè)的根距離虛軸有多遠，從而了解系統(tǒng)穩(wěn)定的 “ 程度 ” 。 aZaSS ???? 1并代入原方程式中，得到以 為變量的特征方程式，然后用勞斯判據(jù)去判別該方程中是否有根位于垂線 右側(cè)。 1SaS ??
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