Zevalin的博客

（1）自动控制理论是研究关于自动控制系统组成、分析和设计的一般性理论，是研究自动控制共同规律的技术科学。（2）自动控制指的是，在无人直接参与的情况下，利用控制装置，使工作机械或生产过程（被控对象）的某一个物理量（被控量）按预定的规律（给定量）运行。（3）最常见的控制方式有三种——开环控制、闭环控制和复合控制。

控制系统的数学模型，是描述系统输入、输出变量以及内部各变量之间关系的数学表达式。建立控制系统的数学模型，通常采用解析法和实验法。①解析法是对系统各部分的运动机理进行分析，根据所依据的物理规律或化学规律分别列写相应的运动方程。②实验法是人为地给系统施加某种测试信号，记录其输出响应，并用适当的数学模型去逼近，这种方法又称为系统辨识。（1）传递函数是在零初始条件下，线性定常系统输出量拉氏变换与输入量拉氏变换之比。零初始条件有两方面含义：一是指输入作用是在。

在得到系统方框图的条件下，将每个方框中的元部件名称换成其相应的传递函数，并将所有变量用相应的拉氏变换表示，就转换成系统的结构图。②比较点和引出点的移动，包含比较点前移、比较点后移、引出点前移、引出点后移以及比较点与引出点之间的移动等不同情况。混合节点：指既有输入支路又有输出支路的节点，相当于结构图中的比较点或引出点，如上图的e节点。前向通路：指从源节点开始到阱节点终止，顺着信号流动的方向，且与其它节点相交不多于一次的通路。阱节点：指只有输入支路的节点，对应系统的输出信号，如上图的c节点。

（1）时域法是最基本的分析方法，是学习复域法、频域法的基础。（2）时域法的特点：①直接在时间域中对系统进行分析校正，直观，准确。②可以提供系统时间响应的全部信息。③基于求解系统输出的解析解，比较烦琐。

（1）校正指的是采用适当方式，在系统中加入一些结构和参数可调整的装置（校正装置），用以改善系统性能，使系统满足指标要求。（2）常见的校正方式有串联校正、反馈校正和顺馈（复合）校正，如下图所示。

（3）关于根轨迹对称性的一个定理：若开环零极点均为偶数个，且关于一条平行于虚轴的直线左右对称分布，则根轨迹一定关于该直线左右对称。由已知的开环零、极点的分布及根轨迹增益，通过图解法找出闭环极点，一旦闭环极点确定以后，再补上闭环零点，系统性能便可以确定。根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点；根据幅值条件和相角条件可知，s平面上的某个点，只要满足相角条件，则该点必定在根轨迹上，至于该点所对应的。若系统有2个开环极点，1个开环零点，且在复平面存在根轨迹，则复平面的根轨迹一定是以该零点为圆心的圆弧。

如果高阶系统闭环极点满足具有闭环主导极点的分布规律，就可以忽略非主导极点及偶极子的影响，把高阶系统简化为阶数较低的系统，近似估算系统性能指标，如不能化简，则参考第三章中“高阶系统的阶跃响应及动态性能”介绍的零点极点法对性能指标进行估算。增加一个开环极点会使系统的根轨迹向右偏移，此举会降低系统的稳定度，不利于改善系统的动态性能，而且开环负实极点离虚轴越近，这种作用越显著。增加一个开环零点会使系统的根轨迹向左偏移，此举可以提高系统的稳定度，有利于改善系统的动态性能，开环负实零点离虚轴越近，这种作用越显著。

的正弦信号时，该环节稳态响应的相位滞后30°，试确定环节的传递函数。（2）已知某环节的幅相特性曲线如下图所示，试确定环节的传递函数。总是可以分解出来的，所以频率特性的概念同样适合于不稳定系统。（1）已知某环节的幅相特性曲线如下图所示，当输入频率。（4）若系统不稳定，输出响应最终不可能达到稳态过程。线性控制系统在输入正弦信号时，其稳态输出随频率（为系统传递函数），这里省略推导过程，直接写出。系统的稳态正弦响应与输入正弦信号的复数比。（2）线性定常系统频率特性的定义是。（1）频率响应指的是。

②最小相角系统对数幅频特性与对数相频特性之间存在唯一的对应关系，可以相互确定，但非最小相角系统不具备这种性质。在右半s平面存在开环零、极点或带纯延时环节的系统称为“非最小相角系统”，否则为“最小相角系统”根据如下Bode图确定系统传递函数。非最小相角系统相角变化的绝对值一般比最小相角系统的大。（5）根据如下Bode图确定系统传递函数中的K。（1）根据如下Bode图确定系统传递函数。（2）根据如下Bode图确定系统传递函数。非最小相角系统未必不稳定。所对应的Bode图。所对应的Bode图。

（1）奈奎斯特稳定判据又称奈氏判据，表示为，只有当时，闭环系统才是稳定的。（代表系统不稳定，说明求解过程有误）（2）应用举例：（1）将奈氏判据引伸到Bode图上，就成为对数判据。（2）对数稳定判据在奈氏判据的基础上，有。（3）应用举例：（6）举例：（1）等M圆与等N圆：（2）Nichols图线：①等M圆是与开环幅相特性曲线配合使用的，而Nichols图线的等幅值图线（下图所示的蓝色线）则是配合开环对数频率特性曲线使用的。②等N圆是与开环幅相特性曲线配合使用的，而Nichols图线的等相角图线（下图所示的绿色

九、频率法串联校正1、相位超前校正2、相位滞后校正3、串联滞后-超前校正4、串联PID校正

（1）离散系统的定义：系统中有一处或几处信号是脉冲串或数码的系统。（2）计算机控制系统是很常用的一种离散系统。①计算机控制系统的优点：[1]控制计算由程序实现，便于修改，容易实现复杂的控制律。[2]数字传递可有效抑制噪声，抗干扰性强。[3]便于联网，实现生产过程的自动化和宏观管理。[4]一机多用，一台计算机分时控制若干个系统，利用率高。②计算机控制系统的缺点：[1]采样点间信息丢失，与相同条件下的连续系统相比，性能会有所下降。[2]需附加A/D（模数转换）、D/A（数模转换）装置。（3）计算机控制系统的结构

（1）闭环离散系统结构图形式并不唯一，下图是一种比较常见的误差采样闭环离散系统结构图，图中虚线所示的是“等效采样开关”，在系统中原本不存在但“等效存在”。线性定常离散系统稳定的充分必要条件是，系统闭环脉冲传递函数的全部极点均位于z平面的单位圆内，或者系统所有特征根的模均小于1。（1）如果一个线性定常离散系统的脉冲响应序列趋于0，则系统是稳定的，否则系统不稳定。④系统的脉冲传递函数是系统的单位脉冲响应序列的z变换。①脉冲传递函数是复变量z的复函数（一般是有理分式）。（3）有零阶保持器时：（以例子演示）

时系统的稳态误差终值，而不能提供误差随时间变化的规律，但通过动态误差系数法，可以获得稳态误差变化的信息。（1）对于一个稳定的线性离散系统，利用终值定理或静态误差系数法只能求出当时间。（1）设单位反馈的误差采样系统如下图所示（为简单起见，令。），系统误差脉冲传递函数为。

（1）非线性是宇宙间的普遍规律。（2）非线性系统的运动形式多样，种类繁多。（3）线性模型是实际系统在特定条件下的近似描述。

（1）PID是比例（Proportional）、积分（Integral）、微分（Differential）的缩写。（2）PID是一种闭环控制算法，它动态改变施加到被控对象的输出值（Out），使得被控对象某一物理量的实际值（Actual），能够快速、准确、稳定地跟踪到指定的目标值（Target）。（3）PID是一种基于误差（Error）调控的算法，规定“误差＝目标值－实际值”，PID的任务是使误差始终为0。