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非线性控制系统概述非线性系统的特点典型非线性特性饱和特性死区特性间隙特性继电器特性非线性系统的运动特点稳定性分析复杂系统的零输入响应形式自激振荡(极限环)频率响应相平面分析法基本概念相平面图的绘制方法相平面图的特点相平面图的对称性相平面图上的奇点和普通点相轨迹通过x轴的斜率相轨迹移动的方向解析法绘制相平面图绘制相平面图的图解法——等倾线法由相轨迹求时间响应曲线奇点和极限环奇点极限环具有非线性增益控制系统的分析阶跃响应分析斜坡响应分析时间最优控制系统的分析及综合描述函数分析法基本概念基本原理谐波线性化描述函数

线性离散控制系统离散系统举例采样过程的数学描述采样过程采样定理采样信号的频率特性采样定理（Shannon定理）信号恢复零阶保持器的时域特性结论Z变换与Z反变换Z变换的定义Z变换的方法级数求和法部分分式法留数计算法Z变换的性质线性定理时移定理（实数位移定理）迟后定理超前定理复平移定理复域微分定理初值定理终值定理Z反变换长除法部分分式法留数计算法采样系统的数学模型差分方程差分方程的求解递推法Z变换求解差分方程脉冲传递函数（z传递函数）一个单位脉冲加在线性环节上一串脉冲依次加到线性环节上开环系统的Z传递函数闭环系

控制系统的校正概述校正装置及其特性无源校正装置超前网络滞后网络滞后-超前网络有源校正装置PD调节器(比例－微分调节器)PI调节器(比例－积分调节器)PID调节器(比例－微分－积分调节器)串联校正及其参数确定超前校正滞后校正串联超前校正与串联滞后校正的区别滞后-超前校正反馈校正概述校正：在系统中加入一些机构和装置（其参数可以根据需要而改变），使系统特性发生变化，从而满足给定的各项性能指标。性能指标：评价系统性能优劣的一些数据。时域指标频域指标常用的校正方式：串联校正：串联校正比反馈校正更易于

频域响应分析法频率特性的基本概念频率特性和传递函数的关系频率特性图示法频率特性的极坐标图比例环节一阶微分环节惯性环节积分环节滞后环节振荡环节系统的开环幅相频率特性曲线频率特性的对数坐标图基本环节的BOED图比例环节积分环节微分环节惯性环节振荡环节迟延环节一阶微分环节系统的开环对数特性曲线最小相位系统频率特性的稳定性分析映射定理奈奎斯特稳定判据相对稳定性（Ralative stability）系统的闭环频率特性频率特性与瞬态响应二阶系统的频域性能指标与阻尼比的关系高阶系统的频域性能指标及近似处理频率特性的基

根轨迹分析法概述根轨迹的概念根轨迹的绘制基本规则和步骤特征方程、确定根轨迹的方向、起点和终点根轨迹的分支数根轨迹的连续性和对称性实轴上根轨迹的分布根轨迹的渐近线根轨迹的分离、会合点根轨迹与虚轴的交点根轨迹的入射角和出射角闭环极点之和（非重点）闭环极点之积（非重点）广义根轨迹的绘制参变量根轨迹的绘制正反馈系统根轨迹的绘制控制系统的根轨迹分析s平面上的三种规律开环零极点对根轨迹的影响增加开环零点对根轨迹的影响增加开环极点对根轨迹的影响闭环零点、极点对系统瞬态性能的影响概述自动控制系统的稳定性完全由闭环特征方

时域分析法概述控制系统性能分析方法线性定常系统的主要性能指标瞬态响应典型输入信号动态性能指标一阶系统单位瞬态响应一阶系统单位阶跃响应一阶系统单位脉冲响应二阶系统瞬态响应二阶系统单位阶跃响应二阶系统脉冲响应欠阻尼二阶系统在阶跃输入作用下的瞬态响应指标参数对系统的影响改善二阶系统性能的措施线性定常系统的特性零极点的性质稳定性基本概念线性系统稳定的充要条件劳斯判据系统稳定性的初步判别劳斯判据特殊情况应用赫尔维茨判据稳态误差分析系统分类阶跃输入作用下的稳态误差计算（r(t)=A﹒1(t)）0型系统Ⅰ型及Ⅰ型以上系统

控制系统的数学描述概述系统微分方程式的建立一般步骤非线性方程线性化拉普拉斯变换定义常用变换性质控制系统的传递函数定义性质典型环节控制系统结构图与信号流图结构图步骤负载效应等效变换等效变换法则信号流图定义常用术语梅逊公式控制系统的传递函数概述数学模型：动态模型、静态模型建模途径：理论推导法、实验测试法系统微分方程式的建立一般步骤(1) 确定输入变量和输出变量;(2) 根据物理或化学定律，列出系统(或元件)的原始方程式；(3) 找出中间变量与其它因素的关系式；(4) 消去中间变量， 得到输

自动控制的基本概念自动控制的发展简史经典控制理论现代控制理论大系统理论智能控制经典控制理论与现代控制理论比较系统组成自动控制的基本方式开环控制闭环控制（反馈控制）复合控制自动控制系统中的常用术语自动控制系统的分类按输入信号特征分类按描述系统的数学模型不同分类按系统传输信号的性质分类其他分类方法对控制系统的基本要求自动控制的发展简史经典控制理论20世纪40年代“经典控制理论(Classical control theory)” 代表作是维纳（Wiener）1948年发表的《控制论》（Cybernetic