【正文】 的條件是（）。、簡述奈氏穩(wěn)定判據(jù)。、如果根軌跡位于實軸上兩個相鄰的開環(huán)極點之間則在這兩個極點之間必定存在。、用標明傳遞函數(shù)的方塊和連接線表示系統(tǒng)功能的圖形叫。二、選擇題（每小題分，共分）、設線性定常系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程的根為si，,?，則該系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件為（）。、開環(huán)系統(tǒng)的極坐標圖如下，不穩(wěn)定的是圖（）。、簡述根軌跡的分離點和會合點，并寫出分離點和會合點的計算方法。、極坐標圖上以坐標原點為圓心的單位圓和圖上的對應。、組成系統(tǒng)的控制裝置與被控對象之間，有順向作用還有反向聯(lián)系的控制稱之為。、相位裕量和是相對穩(wěn)定性的兩個重要指標。．高階系統(tǒng)為了保證抗干擾性能，高頻衰減率應為vh~5。、試述擾動信號對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的影響，并寫出減小或消除擾動引起的穩(wěn)態(tài)誤差的措施。自動控制技術所取得的成就和起到的作用給各行各業(yè)的人們留下了深刻的印象。例如可用船舶上的電機調(diào)速系統(tǒng)為例通過建立它的微分方程、傳遞函數(shù)、結構圖、信號流圖這些不同的數(shù)學模型來建立各模型的聯(lián)系。新一代大功率半導體電力電子器件在材料、理論、機理、制造工藝和應用技術等方面的研究開發(fā)取得了突破性的進展船舶設備進一步向高可靠、節(jié)能型方向發(fā)展對船舶電力推進和輔機電力拖動技術帶來重大變革可編程序控制器和單片機已逐漸發(fā)展成為船舶控制中的一種普遍控制方式。(Nonlinear Control)非線性控制是復雜控制理論中一個重要的基本問題,也是一個難點課題,它的發(fā)展幾乎與線性系統(tǒng)平行。而魯棒控制在設計控制器時盡量利用不確定性信息來設計一個控制器,使得不確定參數(shù)出現(xiàn)時仍能滿足性能指標要求。神經(jīng)網(wǎng)絡控制就是利用神經(jīng)網(wǎng)絡這種工具從機理上對人腦進行簡單結構模擬的新型控制和辨識方法。模糊控制是基于狀態(tài)的精確測量值,而定性控制基于狀態(tài)的定性測量值。預測控制目前存在的問題是預測精度不高。它的主要特點是:真正實現(xiàn)了分散控制。它能夠直觀、快速地分析系統(tǒng)的動態(tài)性能、和穩(wěn)態(tài)性能。計算校正后系統(tǒng)的穿越頻率ωc、相位裕量γ。w2≈。s=[184 ]。break。d=[1 2 40]。end endtp1=(n1)*。d2=[1 2 40]。s2=[184 ]。sys1=tf(s1,d1)。2．本章講授的重點本章講授的重點是控制系統(tǒng)的基本概念、反饋控制原理、控制系統(tǒng)的的基本分類方法及對控制系統(tǒng)的基本要求。3．注意事項： 介紹本門課的參考書及課程總體安排。最后，在講解閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成時，首先講解其基本組成，如：給定元件、放大變換元件、執(zhí)行元件、被控對象、反饋元件等，說明當通過調(diào)整參數(shù)不能滿足系統(tǒng)綜合性能要求時，可以外加串聯(lián)校正和并聯(lián)校正裝置改善系統(tǒng)性能，說明串聯(lián)校正和并聯(lián)校正裝置的作用，交待一下今后在校正一章將專門介紹。在講授離散控制系統(tǒng)時，首先利用圖形給出基本概念，然后說明數(shù)控機床等計算機控制系統(tǒng)都是離散控制系統(tǒng)，此部分內(nèi)容最后安排一章介紹。7．思考題： 請同學思考（可去圖書館查閱資料），舉出實際系統(tǒng)中有關恒值控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)、隨動系統(tǒng)的例子。4．注意事項：在講授本講時，應說明列寫物理系統(tǒng)微分方程的依據(jù)是系統(tǒng)本身的物理特性，本課程主要講授物理系統(tǒng)微分方程列寫的方法和步驟。本講不要求推導公式，但要求會應用公式。4．注意事項：在講授本講時，應強調(diào)掌握傳遞函數(shù)的定義、性質(zhì)的重要性，在講典型環(huán)節(jié)及其傳遞函數(shù)時，應聯(lián)系實際，適當多舉一些例子。在講授系統(tǒng)方框圖舉例時，通過實際的物理系統(tǒng)的例子說明繪制方框圖的方法，重點說明如何由單個環(huán)節(jié)的數(shù)學模型，直接繪制出單個環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)框圖，然后根據(jù)信號傳遞方向，連線繪制出整個閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)框圖。5．課時安排：1學時。4）環(huán)節(jié)串聯(lián)后總的傳遞函數(shù)等于各個環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)的乘積。傳遞函數(shù)是經(jīng)典控制理論中與更為重要的模型，它是從對微分方程在零初始條件下進行拉氏變換得到的，在工程上用得最多。對于同一個系統(tǒng)，動態(tài)結構圖不是唯一的，但由不同的動態(tài)結構圖得到的傳遞函數(shù)是相同的。引入MATLAB基礎，學生通過親自動手實驗，掌握一階系統(tǒng)、二階系統(tǒng)的單位階躍響應性能與系統(tǒng)參數(shù)之間的關系。6．作業(yè)：書后p88習題31,32。5．課時安排： 2學時。在介紹一階系統(tǒng)的時間響應時，首先強調(diào)所謂一階系統(tǒng)就是指前面章節(jié)所介紹的慣性環(huán)節(jié)，本講就是分析慣性環(huán)節(jié)在不同輸入信號作用下的時間響應。因此，本講主要分析在不同阻尼比的情況下，二階系統(tǒng)的單位階躍響應過程，分為臨界阻尼（ζ=1）、過阻尼（ζ1）、欠阻尼（0根據(jù)二階系統(tǒng)的單位階躍響應公式及各個特征量的概念，重點介紹欠阻尼情況下二階系統(tǒng)瞬態(tài)響應指標的具體計算方法，對公式做簡單推導，并通過例題講解性能指標的具體應用。比較兩種改善系統(tǒng)性能的途徑優(yōu)缺點、使用時的注意事項。會利用幅值方程求特定的K值。（4）控制系統(tǒng)的根軌跡分析（5）附加開環(huán)零極點對根軌跡的影響 3．本章的教學安排本章講授6個學時，安排了3個教案，實驗學時2學時。6．作業(yè)：書后P111 41 44[教案42] 1．主要內(nèi)容：1）繪制系統(tǒng)根軌跡基本法則續(xù)。了解零度根軌跡、參變量根軌跡分析的基本思路。3．本章的教學安排本課程講授12個學時，安排了8個教案，實驗2個學時。6．作業(yè)：書后P158，習題52。6．作業(yè)：書后P159,習題53(奈奎斯特圖)7．思考題：同學自己上機利用 Matlab繪制系統(tǒng)的奈奎斯特圖。5．課時安排：2學時。4．注意事項：在講授本講時，注意講清楚奈奎斯特判據(jù)的基本原理及判斷穩(wěn)定性的方法是本節(jié)的難點。在授課過程中，通過講解各種形式的例題，使學生充分理解并熟練掌握。同時系統(tǒng)地分析影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的主要因素。3．教學手段：Powerpoint課件與黑板講授相結合。2．本章講授的重點本章講授的重點是校正的目的，系統(tǒng)中串聯(lián)相位超前校正、相位滯后校正的方法和作用。3．教學手段：Powerpoint課件與黑板講授相結合。5．課時安排： 1學時。5．課時安排： 1學時。5．課時安排： 2學時。本講重點介紹頻率穩(wěn)定性判據(jù)的描述及其應用。介紹最小和非最小相位系統(tǒng)的概念及兩種系統(tǒng)的各自特點。在講解系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性的奈奎斯特圖時，重點介紹開環(huán)奈奎斯特圖的形狀特點，講授概略繪制開環(huán)奈奎斯特圖的要求和方法。在介紹頻率特性的表示方法時，首先說明頻率特性的表示方法主要有如下幾種：幅頻特性和相頻特性圖、幅相頻率特性圖、對數(shù)頻率特性圖、對數(shù)幅相頻率特性圖、實頻特性圖和虛頻特性圖，分別簡單介紹各自特點，然后強調(diào)本章重點介紹幅相頻率特性(Nyquist)圖和對數(shù)頻率特性(Bode)圖。6．作業(yè)：P111 410第五章頻率特性12學時1．本章的教學要求1)掌握頻率特性的基本概念、性質(zhì)及求取方法；2)掌握典型環(huán)節(jié)及系統(tǒng)的頻率特性圖—奈奎斯特(Nyquist)圖的繪制方法； 3)掌握典型環(huán)節(jié)及系統(tǒng)的對數(shù)頻率特性圖—波德圖(Bode)圖的繪制方法； 4)使學生掌握頻率特性的實驗測定法。3．教學手段：Powerpoint課件與黑板講授相結合。重點介紹根軌跡方程，了解開環(huán)根軌跡增益Kg（或開環(huán)比例系數(shù)K）變化與系統(tǒng)閉環(huán)根軌跡的關聯(lián)，引出根軌跡的繪制法則。本章講授的重點根軌跡的基本概念、控制系統(tǒng)根軌跡的繪制方法以及根軌跡法在控制系統(tǒng)分析中的應用。4．注意事項：利用 Matlab進行繪圖演示，觀看當系統(tǒng)的參數(shù)改變時，曲線的變化情況，增強同學的感性認識。5．課時安排： 2學時。5．課時安排： 2學時。引出一、二階系統(tǒng)的討論。要求學生熟練掌握判據(jù)的應用方法，掌握其充要條件的具體應用過程及其特點。重點介紹控制系統(tǒng)穩(wěn)定的條件并做簡單的推導，得出系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件為系統(tǒng)特征方程無正實根的結論。5）掌握一階系統(tǒng)的單位階躍響應、單位斜坡響應、單位脈沖響應的分析方法。4．對于同一個系統(tǒng)，不同的數(shù)學模型只是不同的表示方法。4．課時安排：2學時。2．講授重點： 先作本章小結（5條）基本概念歸納1）在零初始條件下，線性定常系統(tǒng)輸出量的拉普拉斯變換與輸入量的拉普拉斯變換值比，定義為線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。6．作業(yè)：書后P48，26，27[教案25] 1．主要內(nèi)容：本講主要介紹信號流圖和梅遜公式反饋控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 2．講授方法及講授重點：本講首先在講授信號流圖和梅遜公式時，首先說明信號流圖的概念，然后，講清公式的應用注意事項，通過12個例子說明梅遜公式的具體應用。2．講授方法及講授重點：本講首先介紹函數(shù)方框圖的概念，表達內(nèi)涵，說明比較點、引出點的特點，重點說明比較點的代數(shù)運算功能。在講傳遞函數(shù)的性質(zhì)時，一方面要重點說明傳遞函數(shù)的分母只取決于系統(tǒng)的結構和元件的參數(shù)等與外界無關的固有因素，因而它描述了系統(tǒng)的固有特性，而分子取決于系統(tǒng)與外界的關系，因而它描述了系統(tǒng)與外界的聯(lián)系；另一方面要畫圖重點說明一定的傳遞函數(shù)與其零、極點分布圖相對應，因此傳遞函數(shù)的零、極點分布圖也表征了系統(tǒng)的動態(tài)性能。在介紹應用拉氏變換把線性微分方程的求解問題轉(zhuǎn)換為代數(shù)方程運算和查表求解的問題時，公式可直接給出，不用推導，強調(diào)會應用公式靈活解決求解微分方程的問題。[教案21] 1．主要內(nèi)容：本講介紹數(shù)學模型定義、特點、種類；主要介紹控制系統(tǒng)最基本的數(shù)學模型——微分方程，通過舉例說明列寫物理系統(tǒng)微分方程的基本方法和步驟。在講解控制系統(tǒng)按輸入量輸出量的運動規(guī)律分類時，注意啟發(fā)同學聯(lián)系實際系統(tǒng)中的例子。5．教學手段：Powerpoint課件與板書相結合。[教案12] 第二節(jié) 控制系統(tǒng)的基本概念1．主要內(nèi)容：本講主要介紹控制系統(tǒng)的基本工作原理、開環(huán)閉環(huán)和復合控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成等內(nèi)容。2．講授方法及講授重點：本講首先介紹控制工程研究的主要內(nèi)容，給出定義，并以瓦特發(fā)明的蒸汽機離心調(diào)速器為例，說明需要用控制理論解決控制系統(tǒng)的穩(wěn)定、準確、快速等問題。后來在圖書館和網(wǎng)絡上查閱了大量的相關書籍，并在同學的細心指導下安裝了MATLAB軟件并學習其使用方法，從而使問題一步步得到了解決，最終成功的完成了此次研究性學習。figure(1)rlocus(sys1,sys2)（4）幅相頻率特性 clear s1=[40]。sys2=tf(s2,d2)。for i=101:1:1 if(y1(i)||y1(i)ts1=a*。yss1=y1(length(t))。end endtr1=(m1)*。plot(t,y1)maxy1=max(y1)。所以一定滿足GM=20lg[1/（wk’(jwj)]≥10dB(三)MATLAB仿真(1)時域分析：圖1 系統(tǒng)單位階躍相應計算結果：pos(超調(diào)量)=%、tp(峰值時間)= 、tr(上升時間)=，ts(調(diào)節(jié)時間)= 由圖可知：校正前系統(tǒng)的的調(diào)節(jié)時間較長，超調(diào)量過大。得wc≈；γ(wc)=180?+?(wc)=90??=?可見相位裕量并不滿足要求，為不影響低頻段特性和改善暫態(tài)響應性能，采用引前矯正。設計系統(tǒng)的串聯(lián)校正裝置，使系統(tǒng)達到下列指標：（1）靜態(tài)速度誤差系數(shù)Kv＝20s1；（2）相位裕量γ≥50176?？偨Y：通過這一學期的學習，我對自動控制原理這門課有了深刻的認識，現(xiàn)在能夠簡單的分析一些問題了，過程實驗給我們很大的提高。參數(shù)調(diào)整的總體規(guī)則雖然比較明確,但對不同類型的系統(tǒng)的具體調(diào)整方法仍有待進一步總結。(Predictive Control)預測控制是在工業(yè)實踐過程中獨立發(fā)展起來的一種新型控制方法,它不僅適用于工業(yè)過程這種“慢過程”的控制,也能適用于快速跟蹤的伺服系統(tǒng)這種“快過程”控制。實時專家系統(tǒng)具有啟發(fā)性、透明性、靈活性等特點,目前已經(jīng)在航天試驗指揮、工業(yè)爐窯的控制、高爐爐熱診斷中得到廣泛應用。模糊控制既不是指被控過程是模糊的,也不意味控制器是不確定的,它是表示知識和概念上的模糊性,它完成的工作是完全確定的。(Adaptive Control)自適應控制系統(tǒng)通過不斷地測量系統(tǒng)的輸入、狀態(tài)、輸出或性能參數(shù),逐漸了解和掌握對象,然后根據(jù)所得的信息按一定的設計方法,作出決策去更新控制器的結構和參數(shù)以適應環(huán)境的變化,達到所要求的控制性能指標。二、控制未來發(fā)展(Intelligent Control)智能控制是人工智能和自動控制的結合物,是一類無需人的干預就能夠獨立地驅(qū)動智能機器,實現(xiàn)其目標的自動控制。例如以我軍某軍艦上的雷達定位系統(tǒng)為例假設給定目標信號要求設計控制器使系統(tǒng)在給定輸入下跟蹤指定目標最小且抗干擾性最好。關鍵字：控制 方法 發(fā)展 正文:一、自動控制理論的分析方法：（1）時域分析法；（2）頻率法；（3）根軌跡法；（4）狀態(tài)空間方法；（5）離散系統(tǒng)分析方法；（6）非線性分析方法系統(tǒng)的數(shù)學模型(1)解析表達：微分方程；差分方程；傳遞函數(shù)；脈沖傳遞函數(shù)；頻率特性；脈沖響應函數(shù)；階躍響應函數(shù)(2)圖形表達：動態(tài)方框圖（結構圖）；信號流圖；零極點分布；頻率響應曲線；單位階躍響應曲線自動控制原理基礎系列課程內(nèi)容體系具有系統(tǒng)性、科學性、先進性、實用性，對課程體系進行了改革確立了以系統(tǒng)分析、系統(tǒng)建模、系統(tǒng)綜合為自動控制原理課程的主線構建了由時域分析、復域分析、頻域分析、系統(tǒng)校正4個模塊構成的知識體系。五、計算題（每題分，共分）、已知單位負反饋系統(tǒng)如下圖所示，R(s)KC(s)s(s+1)(s+5)()求使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的的取值范圍。．．01．．、常用的比例、積分控制規(guī)律的另一種表示方法是（）。．A(1K)．．AK．AK、下面種關于系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的描述中，錯誤的是（）。、在自動控制系統(tǒng)中，為了改善系統(tǒng)的動態(tài)性常采用與微分順饋的方法。、根據(jù)時間信號的不同，可以將控制系統(tǒng)分為和離散時間系統(tǒng)。/個人整理精品文檔，僅供個人學習使用、有擾系統(tǒng)如下圖所示，已知輸入信號R（s)1/s，擾動信號N(s)1/s，試求該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。．．．．、對于欠阻尼的二階系統(tǒng)，當無阻尼自然振蕩頻率保持不變時，（）.阻尼比n越大，系統(tǒng)的峰值時間越大.阻尼比n越大，系統(tǒng)的峰值時間越小.阻尼比n越大，系統(tǒng)的峰值時間不變.阻尼比