中国石油大学（华东）现代远程教育《自动控制原理》综合复习第一章自动控制的基本概念一、概念：1、自动控制原理中，对线性控制系统进行分析的方法有哪些？时域分析法、根轨迹法、频率特性法。2、举例说明什么是闭环系统？它具有什么特点？如直流电动机转速闭环控制系统。特点是：通过反馈回路使系统构成闭环，并按偏差的性质产生控制作用，以求减小或消除偏差的控制系统。3、举例说明什么是开环系统？它具有什么特点？只有前项通道，无反馈通道，输出信号对输入信号无影响。不存在系统稳定性问题。(例子任意)。4、闭环控制系统的基本环节有？给定、比较、控制、对象、反馈；5、自控系统各环节的输出量分别为？给定量、反馈量、偏差、控制量输出量；6、闭环控制系统由哪几个基本单元组成？由4个基本单元组成：控制器（调节器）、执行器（调节阀）、变送器（测量单元）和被控对象（过程、装置）；比较计算测量元件执行元件被控对象测量元件7、画出自动控制系统基本组成方框结构图？第二章自动控制系统的数学模型一、概念：1、常见的建立数学模型的方法有哪几种？各有什么特点？分析法（机理建模法）、实验法（系统辨识）和综合法。机理分析法：机理明确，应用面广，但需要对象特性清晰实验测试法：不需要对象特性清晰，只要有输入输出数据即可，但适用面受限综合法：以上两种方法的结合通常是机理分析确定结构，实验测试法确定参数，发挥了各自的优点，克服了相应的缺点2、传递函数的定义？传递函数指线性定常系统在零初始条件下输出量的拉氏变换与输入量拉氏变换之比；3、利用分析法建立系统微分方程的步骤？（1）确定系统输入、输出变量；（2）分析元件工作仲所遵循的物理或化学规律，得到相应的微分方程；（3）消去中间变量，得到输入输出间关系的微分方程；4、给出梅逊公式，及其中各参数意义？梅逊增益公式为：其中，：从输入到输出的第k条前向通路总增益；：从输入到输出的总路数；：流图余因子式，流图特征式中除去与第k条前向通道相接触的回路增益项（包括回路增益的乘积项）以后的余式；：单独回路增益之和；所有互不接触的回路中，每次取其中两个回路的回路增益之和；二、计算题1、求下面各电路传递函数：2、化简以下传递函数：3、RC无源网络电路图如下图所示，试列写该系统的微分方程，并求传递函数Uc(s)/Ui(s)。解：列写电路方程：其中，化简得：由拉氏变换得UrUcR2R1C0R0R0C1-4、下图所示电路，求。解：所以5、试简化下图所示系统方框图求其传递函数：解：由Mason公式得闭环传函由方框图得，系统只有一条前向通道，即，，所以得，所以系统传递函数6、已知系统方框图如图所示，试计算传递函数、、、。解：求得传递函数如下：7、设系统的结构图如图所示，试计算系统的传递函数。G1(s)G3H1G4G2G1G2解：前向通路：，；，；所以：8、系统方框图如图示，试用方框图变换求取传递函数；解：9、求如图所示传递函数。G1(s)G2(s)G3(s)H1(s)H3(s)H2(s)解：求得传递函数如下：=W1W3W4Xr(s)W2W5Xc(s)N(s)10、下图所示系统，求解：11、已知系统方框图如图所示，通过方框图等效简化求系统的传递函数。解：求得传递函数如下：第三章自动控制系统的时域分析一、概念：1、系统的稳定性与闭环特征根之间有什么关系？闭环特征根分布在s平面的左半部则系统稳定。2、传递函数应用的条件是什么？线性定常系统。3、系统的性能指标有哪些？控制系统在典型输入信号作用下性能指标由动态性能指标和稳态性能指标组成；系统动态性能指标有：延迟时间；上升时间；峰值时间；调节时间；超调量；系统的稳态性能指标：稳态误差；4、判断线性定常系统稳定的方法有哪几种？劳斯判据；赫尔维茨判据；根轨迹法；频率稳定判据；柰氏判据；5、常用改善二阶系统得措施有哪些？比例—微分控制；测速反馈控制；比例—微分控制：系统同时受误差信号和误差微分信号的双重控制，可改善系统性能而不影响稳态误差；测速反馈控制：将速度信号反馈到系统输入端，并与误差信号比较，可增大系统阻尼，改善系统动态性能；6、简述劳斯判据?劳斯判据：特征方程全部跟在s平面左半平面的充分必要条件是劳斯表第1列元素全部是正数；如第1列有负数，则方程有s平面右半平面的跟，其个数等于劳斯表第1列中元素改变符号的次数；7、减小稳态误差的措施主要有？增大系统开环增益或扰动作用点前