文档介绍：传递函数线性定常单输入单输出连续系统的传递函数定义为:在零初始条件下系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。开环传递函数:1开环系统中系统输出的拉氏变换与系统输入的拉氏变换之比2人为地断开系统的主反馈通路,将前向通道传递函数与反馈通路传递函数相乘,即得系统的开环传递函数2 PID控制原理和电路 P控制:以偏差的存在作为前提,关心偏差的实时值,只要有偏差就输出控制信号,理想效果是把偏差控制在一定范围内震荡,优点是控制及时,缺点是难以实现无稳态误差。I控制:不仅取决于偏差信号现时刻的值,还与过去时刻有关,是输入偏差信号在现时刻以前全部过去时间内积累的结果,关心偏差的稳态终值。只要有偏差就持续输出控制信号,偏差存在时间越长,输出变化量就越大。优点是力图消除稳态误差(提高系统型数),缺点是积分作用随时间逐步积累,动作迟缓,对系统暂态特性不利,可能造成系统不稳定,通常不单独使用。D控制:在偏差信号变化的瞬间,立刻根据变化的趋势产生超前的预见调节作用,以改善系统的暂态特性。当偏差存在但不变化时控制作用为零,不单独使用。缺点是对噪声信号比较敏感。PI:将P的反应快和I的消除稳态误差优点结合在一起,提升低频段增益的作用是为了减小稳态误差。PD:响应速度快,超调量小,改善暂态的平稳性。提升高频段增益的目的是增加穿越频率附近频段的相角裕量和提高系统的穿越频率Wc,提升系统的快速性。PID:对低频段(稳态精度)和高频段(暂态性能)都进行提升。比例积分微分调节,由放大器、微分器和积分器组成。3 自动控制概念,基本结构,组成部分自动控制就是在没有人的直接参与下,通过控制装置使受控对象的被控量按照预定的规律变化。开环控制:控制精度取决于所用元器件的精度和特性调整的准确度,但抗扰动能力差;闭环控制:通过反馈将给定和被控量进行比较得到偏差并根据偏差进行控制,以减小或消除偏差,抗扰动能力强。组成:给定装置(给出与期望的被控量相对应的参考输入信号);控制器(将输入信号按一定的规律转换成控制量的装置)(校正装置,放大元件);受控系统【执行机构(执行控制作用并推动被控对象使其被控量按预定规律变化),受控对象(控制系统需要调节的对象,如压力、速度、温度、电压、电流等物理量)】;反馈装置【测量元件(对输出量进行测量并将测量所得信号引到输入端,与输入信号进行比较,然后用它们的差值进行控制)】。4 鲁棒性就是系统的抗扰动能力。鲁棒控制就是要求系统在不可避免的扰动和不确定因素的影响下仍能稳定工作并具有较好的控制系能。鲁棒性问题是真正应用于工程实际问题的前提。5 根轨迹就是当系统中某一参数(一般是开环增益)发生变化时,系统闭环特征根(极点)在S平面上变化的轨迹。6 低,中,高频段低频反映增益k和系统型数v的关系,所以集中表现为稳态误差,高而陡中频主要是快速性和平稳性,所以一般以-20db/dec最好高频反映抗干扰的能力。低频——稳态误差,中频——响应快慢,高频——抗噪性。低频段,对幅值起主要作用,高频段对相角起主要作用,幅值对稳态性能有着显著影响。7 稳定渐近稳定:在有限初始状态下线性定常系统状态最终会回到平衡点位置的稳定性,其充要条件是它的特征方程的全部根均具有负实部,或全部位于S平面的左半开平面。BIBO稳定:线性定常系统对任何一个有界输入必然产生一个有界输出的稳定性。其充要条件是系统传递函数(有可能包含零极点相消)的极点都在S平面的左半开平面。渐近稳定则必然BIBO稳定;BIBO稳定却不一定渐进稳定。因为如果存在零极点相消,在相消的零极点中有位于右半平面的点,则此时BIBO稳定,不是渐近稳定。不稳定不稳定系统,输出量发散,且没有一个稳定域。状态变量状态变量和电路中的储能元件数量相同,状态变量不一定是确定的。最小相位系统系统开环传递函数的全部零、极点都位于S平面的左半平面或虚轴上的系统。(带有延迟环节的系统不是最小相位)11 电路只有一个极点位于负实轴,问这是什么响应?极点距虚轴远近的影响电路只有一个极点位于负实轴是1阶惯性系统,响应是无振荡衰减响应。极点离虚轴越远,则时间常数越小,响应的过渡过程越快。12 劳斯判据根据系统的特征方程系数来确定系统的稳定性,特征方程是变量s的代数方程。必要条件:特征方程的所有系数均为正。充要条件:Routh表中第一列各项元素均为正。特征方程具有正实部根的个数等于Routh表第一列中系数改变符号的次数。13 直流输电和交流输电交流输电由来已久,交流输电线路中除了有导线的电阻损耗外还有交流感抗的损耗。为了解决交流输电电阻的损耗,采用高压和超高压输电减小电流来减小损耗。但是交流电感损耗不能减小。因此交流输电不能做太远距离输电。如果线路过长输送的电能就会全部消耗在输电线路上。交流输电并网还要考虑相位的一致。如果相位不一致两组发