青岛理工自动化原理复习:反馈控制与传递函数详解
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更新于2024-07-31
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《自动化原理》总复习(电气)是一门针对电气工程学院学生的课程,主要涵盖反馈控制系统的基本概念和设计,以及系统分析中的关键理论和技术。课程内容包括:
1. 反馈控制系统:介绍了典型的反馈控制系统的基本组成框图,区分了反馈控制、开环控制和复合控制三种基本方式。稳定性、准确性和快速性是评估控制系统性能的重要指标。
2. 微分方程与传递函数:学生需掌握拉氏变换在解决微分方程中的应用,理解传递函数的概念、定义、性质,以及它与微分方程的对应关系。结构图等效变换和信号流图的运用,以及梅逊公式在求解系统传递函数中的作用都是重要的技能。
通过例题演示,学生需要能够独立求解复杂动态结构图的传递函数,如RLC电路的网络传递函数。同时,还涉及到从单位阶跃响应和单位脉冲响应推导传递函数、微分方程以及脉冲响应。
3. 系统稳定性分析:课程强调稳定性判断,特别是闭环系统特征方程的实部负性和代数稳定判据的应用。稳态误差的计算,包括终值定理的使用和静态误差系数法,是衡量系统性能的关键。
4. 动态性能指标:对一阶和二阶系统的数学模型有深入理解,能够计算其特征参数、欠阻尼情况下的动态性能,并探究典型欠阻尼二阶系统参数与其性能的关系。课程提供了实际问题的实例,如系统阶跃响应指标的计算和阻尼比调整。
例如,例3中通过给定的Tm和K值,学生需要掌握如何求解闭环传递函数,将其转化为标准形式,并根据阻尼比确定系统的动态特性。
通过以上内容的学习,学生不仅可以掌握自动化原理的基础理论,还能通过实际案例提升分析和解决问题的能力,为后续的工程项目实践打下坚实基础。
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