胡寿松自动控制原理第五版:模值与相角条件在控制系统分析中的应用

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"该资源是基于胡寿松教授主编的第五版《自动控制原理》教材制作的自动控制原理课件,旨在辅助教学和学习。课件涵盖了从第一章到第五章的内容,通过PowerPoint2000和MATLAB6.5进行制作,重点讲述了模值条件与相角条件在控制系统分析和设计中的应用。" 在自动控制理论中,模值条件与相角条件是判断系统稳定性的重要工具。模值条件主要涉及闭环系统的极点位置,它指出系统稳定的必要条件是所有闭环极点的模值必须小于1,即系统的所有闭环传递函数在s平面的右半平面没有极点。这确保了系统的响应不会发散。在课件中,通过具体例子展示了如何计算模值,例如s1=-0.825,以及一对共轭复数极点s2,3= -1.09±j2.07,计算出它们的模值,并结合相角条件来分析系统的稳定性。 相角条件则关注闭环系统的相角特性,系统稳定要求所有闭环传递函数的相角在穿越-180度时,其增益K*的乘积使得总相位差等于-180度。在课件中,给出了不同极点对应的相角,例如-127.53o、-78.8o、-66.27o和92.49o,通过这些相角的组合来检验系统是否满足稳定性条件。 课件的制作目的是帮助教师更高效地教学,同时也方便学生深入理解和掌握自控理论。通过课件的结构化设计,如章节说明和互动式学习方式,用户可以逐步学习和掌握控制系统的基本概念、分析方法和设计技巧。课件还特别强调了一些容易混淆或出错的地方,比如在处理串联并联反馈时要注意的特征,以及在应用梅逊公式时如何处理结构图。 在第三章内容中,课件涉及了系统的动态性能指标,如误差带、超调、上升时间和稳定性。课件20和21分别介绍了性能指标的计算方法和二阶无零点系统的特性。第四章则深入讨论了根轨迹法,课件32至34详细解释了如何验证模值条件和相角条件,以及如何根据开环极点和零点的数量来分析系统稳定性。 第五章内容涵盖更多的控制理论,包括不同类型的根轨迹,如180度根轨迹和零度根轨迹,以及对应的模值方程和相角方程。 这个课件全面且深入地讲解了模值条件与相角条件在自动控制中的应用,对于理解和应用这些基本概念以及提升控制系统设计能力非常有帮助。