【正文】 （ 14） 其中 A為幅值 ， w =2p/T為角頻率 。 課程要求 ? 深刻理解反饋控制的概念 ? 系統(tǒng)的建模和化簡 ? 掌握時(shí)域和頻域的分析設(shè)計(jì)方法 ? 應(yīng)用 MATLAB進(jìn)行控制系統(tǒng)的輔助分析和設(shè)計(jì) （ 1） 階躍信號(hào) 階躍信號(hào)的表達(dá)式為 ： (11) 當(dāng) A=1時(shí) ， 則稱為單位階躍信號(hào) ， 常用 1(t)表示 ， 如圖 111所示 。真正優(yōu)良的設(shè)計(jì)必須允許模型的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不精確并可能在一定范圍內(nèi)變化 ，即具有魯棒性 。 167。 穩(wěn)定系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過程 r(t) t 0 c(t) 1 r(t) c(t) 不穩(wěn)定系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過程 (a) 給定信號(hào)作用 c(t) (b) 擾動(dòng)信號(hào)作用 d(t) t 0 c(t) r(t) t 0 c(t) r(t) c(t) d(t) 不穩(wěn)定的系統(tǒng)是無法正常工作的 。連續(xù)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以用微分方程來描述。典型的非線性特性有飽和特性、死區(qū)特性、間隙特性、繼電特性、磁滯特性等。線性系統(tǒng)有兩個(gè)重要特性：疊加性和齊次性。 一、按輸入信號(hào)形式 過程控制系統(tǒng)（或稱程序控制系統(tǒng)） 這類系統(tǒng)的特點(diǎn)是輸入信號(hào)是一個(gè)已知的時(shí)間函數(shù)，系統(tǒng)的控制過程按預(yù)定的程序進(jìn)行，要求被控量能迅速準(zhǔn)確地復(fù)現(xiàn)。反饋有 主反饋 和 局部反饋 之分。 校正元件 —— 按某種函數(shù)規(guī)律變換控制信號(hào)，并產(chǎn)生反映兩者差值的偏差信號(hào)。 3. 閉環(huán)系統(tǒng)存在穩(wěn)定性問題。 fn UUe ?? 調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 un uf e ud n _ 直流電動(dòng)機(jī) 放大器 測速機(jī) 由電網(wǎng)電壓波動(dòng)，負(fù)載變化以及其他部分的參數(shù)變化所引起的轉(zhuǎn)速變化，都可以通過系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)整加以抑制。 3. 開環(huán)系統(tǒng)沒有抗干擾的能力。 3. 控制的目的是盡量的減小或消除偏差，使輸出量接近于期望值。 現(xiàn)代的工程技術(shù)人員和科學(xué)工作者，必須具備一定的自動(dòng)控制理論基礎(chǔ)知識(shí)！ 自動(dòng)控制 ：是指在沒有人直接參與的條件下，利用外加的設(shè)備或裝置（稱控制裝置或控制器），使機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過程（統(tǒng)稱被控對象）的某個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù)（即被控量）自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。 本章難點(diǎn) ； 、被控量、給定量等； 繪制方塊圖，分析實(shí)際控制系統(tǒng)的基本原理。 反饋： 將檢測出來的輸出量送回到系統(tǒng)的輸入端，并與輸入信號(hào)比較的過程。 自動(dòng)控制系統(tǒng) ：為了實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制任務(wù)，首先要將被控對象和控制裝置按照一定的方式連接起來，組成一個(gè)有機(jī)整體，這就是自動(dòng)控制系統(tǒng)。 2. 可能出現(xiàn)的干擾可以抑制。 反饋通道 ：從輸出量到反饋信號(hào)之間的通道。若采用正反饋將使 偏差越來越大。 控制對象 —— 又稱被控對象或受控對象，通常是指生產(chǎn)過程中需要進(jìn)行控制的工作機(jī)械或生產(chǎn)過程。擾動(dòng)信號(hào) ：簡稱擾動(dòng)或干擾、它與控制作用相反，是一種不希望的、影響系統(tǒng)輸出的不利因素。如雷達(dá)天線跟蹤系統(tǒng)，當(dāng)被跟蹤目標(biāo)位置未知時(shí)屬于這類系統(tǒng)。 疊加性表明， 兩個(gè)不同的外作用同時(shí)作用于系統(tǒng)所產(chǎn)生的總響應(yīng)，等于兩個(gè)外作用單獨(dú)作用時(shí)分別產(chǎn)生的響應(yīng)之和。 （ 2）時(shí)變系統(tǒng) 如果系統(tǒng)中的參數(shù)是時(shí)間 t的函數(shù)，則這類系統(tǒng)稱為時(shí)變系統(tǒng)。 14 對控制系統(tǒng)性能的要求 常見的評價(jià)系統(tǒng)優(yōu)劣的性能指標(biāo)是從動(dòng)態(tài)過程中定義出來的。 二、快速性 r(t) t 0 c(t) r(t) c1(t) c2(t) 快速性表明了系統(tǒng)輸出對輸入響應(yīng)的快慢程度 由輸入給定值與輸出響應(yīng)的終值之間的差值 ess大小表征。 從 20世紀(jì) 20年代到 40年代形成了以時(shí)域法 ， 頻率法和根軌跡法為支柱的 “ 古典 ” 控制理論 。 近年來 ， 在非線性系統(tǒng)理論 、 離散事件系統(tǒng) 、 大系統(tǒng)和復(fù)雜系統(tǒng)理論等方面均有不同程度的發(fā)展 。斜坡信號(hào)的表達(dá)式為： ??????0 00ttAttr )( （ 2）斜坡信號(hào) 斜坡信號(hào)在 t =0時(shí)為零，并隨時(shí)間線性增加，所以也叫等