自动控制原理概要：关键名词与概念解析

自动控制原理是一门研究如何设计、分析和应用控制系统以实现预定性能的学科。本文档提供了一系列关键概念的名词解释和简答题答案，有助于理解和掌握自动控制理论的核心内容。 1. **传递函数** - 传递函数是描述动态系统输入和输出之间关系的重要工具，它是系统在零初始条件下的拉普拉斯变换比值，用于分析系统的动态特性。 2. **系统校正** - 是通过在系统中添加特定的控制环节，调整系统的特性，以满足性能指标，如稳定性、快速响应等，确保系统达到预期的功能。 3. **主导极点** - 在闭环系统中，离虚轴最近的极点决定了系统的主要动态响应特征，因为其对系统响应的影响最大。 4. **香农定理** - 对离散信号处理的基本要求，确保采样频率足够高，避免频谱混叠，即ωs必须大于信号最高频率的两倍。 5. **状态转移矩阵** - 描述了系统状态随时间变化的过程，用于描述系统从一个时刻的状态转移到下一个时刻的状态。 6. **峰值时间** - 指系统响应从零达到第一个峰值所需的时间，反映了系统的瞬态响应速度。 7. **动态结构图** - 通过图形方式展示系统中各环节的传递函数，清晰地呈现系统内部的工作原理。 8. **根轨迹的渐近线** - 当系统开环极点数量多于零点时，根轨迹在复平面上的表现形式，用于分析系统的稳定性。 9. **脉冲传递函数** - 离散时间系统中，输入和输出离散信号的Z变换比率，用于离散系统的设计和分析。 10. **Nyquist判据** - 评估闭环系统稳定性的一种方法，通过观察Nyquist曲线围绕(-1, j0)点的圈数，判断系统是否有稳定的闭环极点分布。 11. **程序控制系统** - 控制系统按照预设程序执行，适用于精确地复现输入信号，常见于工业自动化和机器人等领域。 12. **稳态误差** - 在单位负反馈系统中，系统响应长期稳定状态下与期望值之间的偏差，衡量系统的静态精度。 13. **尼柯尔斯图** - 综合系统的幅频特性（幅值对数）和相频特性（相位对数）的图形表示，用于系统性能的可视化评估。 14. **零阶保持器** - 一种信号处理组件，用于连续信号到离散信号转换时，保持信号在零阶跃时的连续性。 掌握这些概念对于深入理解自动控制原理及其应用至关重要，能够帮助设计和优化实际的控制系统。