文档介绍：主讲: 申允德
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2010-10-25
控制工程
Control Engineering
第1章控制系统的基本概念
一、学****要点
1、控制系统的基本术语:自动控制系统、被控制量、输入量、
干扰量、受控对象、控制器、反馈、负反馈控制原理等。
2、控制系统的基本方式:
(1)开环控制系统(2)闭环控制系统(3)半闭环控制系统
3、自动控制系统的组成:由受控对象和控制器组成。
4、自动控制系统的类型:
(1)恒值系统与随动系统;线性系统与非线性系统;
(2)连续系统与离散系统;定常系统与时变系统等。
5、对自动控制系统的基本要求:稳、快、准。
二、基本要求
1、对反馈控制系统的基本控制和方法有一个全面的、整体
的了解。
2、了解自动控制理论发展简史及反馈控制理论的研究对象
和方法。
3、掌握自动控制系统的基本概念、术语,了解自动控制系
统的组成、分类,及对自动控制系统稳、准、快三方面
的基本要求。
三、内容结构图
自动控制的基本概念
由系统工作原理图画方框图
对控制系统的基本要求
常用术语、基本概念
基本控制方式
反馈控制系统的组成
控制系统的分类
四、知识结构图
自动控制系统
被控对象
控制装置
测量、变换元件
运算、放大元件
执行机构
自动控制系统的基本控制方式
开环控制方式
按给定量控制方式
按扰动量控制方式(顺馈控制)
闭环控制(按偏差控制)
半闭环控制:按偏差控制
按给定量补偿
按扰动补偿
+
第2章控制系统的数学模型
一、学****要点
1. 数学模型的数学表达式形式
(1)物理系统的微分方程描述
(2)数学工具——拉氏变换及反变换
(3)传递函数及典型环节的传递函数
(1)结构图及其等效变换
(2)信号流图及梅逊公式
二、基本要求
1、正确理解数学模型的特点,对系统的相似性、简化性、动态
模型、静态模型、输入变量、输出变量、中间变量等概念,
要准确掌握。
2、了解动态微分方程建立的一般方法及小偏差线性化的方法。
3、掌握运用拉氏变换解微分方程的方法,并对解的结构,运动
模态与特征根的关系,零输入响应,零状态响应等概念,有
清楚的理解。
4、正确理解传递函数的定义、性质和意义。熟练掌握由传递函
数派生出来的系统的开环传函、闭环传函、误差传函、典型
环节传函等概念。
5、掌握系统结构图和信号流图两种数学模型的定义和绘制方
法,熟练掌握控制系统的结构图及结构图的简化,并能用梅
逊公式求系统传递函数。
三、内容结构图
线性系统的数学模型
微分方程
传递函数
微分方程(组)的建立及标准化
非线性微分方程的线性化
线性系统微分方程的解及性质
定义及性质
局限性及表示形式
典型环节的传递函数
建立物理系统的传递函数
传递函数矩阵
机理
分析法
实验
辨识法
基尔霍夫
定律(时
域及复域
形式)
牛顿第二定律(达朗伯原理)
三、内容结构图
线性系统的数学模型
结构图
信号流图
由微分方程绘制
由原理图绘制
开环传递函数
闭环传递函数
串联、并联、反馈
引出点、比较点移动规则
由微分方程绘制
由方框图绘制
源节点、汇节点、混合节点
通路及回路
绘制
有关术语
等效变换规则
绘制
有关术语
梅逊公式
求取代数
方程组的
解化简结
构图或信
号流图
四、知识结构图
微积分
消元法
等效变换
微分方程
代数方程
元部件结构图
传递函数
信号流图
梅逊公式
梅逊公式
代数消元法
拉氏变换
数学、物理
规律
系统原理图
微分方程组
拉氏变换变换
代数方程组
系统结构图