自动控制原理复习指南:反馈、传递函数与动态性能

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自动控制原理是研究生考试中一门重要的基础课程,本复习资料旨在帮助考生全面理解和掌握核心概念和技能。以下是一些关键知识点: 1. **反馈控制系统的基本组成**:复习资料强调了典型的反馈控制系统构成,包括反馈控制方式、开环控制方式和复合控制方式。反馈控制是最常见的形式,通过测量系统的输出并根据偏差调整输入来实现控制。开环控制则不依赖于输出反馈,而复合控制则是两者结合。 2. **控制性能评估**:稳定性是评价控制系统的重要指标,要求系统的闭环传递函数极点位于复平面上的左半部分,确保系统长期稳定。此外,准确性(精度)和快速性(相对稳定性)也是评估标准,通常通过传递函数来衡量。 3. **拉氏变换和传递函数**:掌握拉氏变换在解决微分方程中的应用,这是分析控制系统动态行为的基础工具。传递函数是系统输入与输出之间关系的数学表示,理解其定义、性质以及与微分方程的联系至关重要。 4. **结构图和信号流图**:学习如何进行结构图等效变换,以及结构图与信号流图之间的转换,这对于理解复杂系统和简化分析过程非常重要。梅逊公式在此类问题中常被用来求解传递函数。 5. **具体问题示例**:复习资料提供了多个实际例子,例如通过动态结构图求传递函数,以及利用拉氏变换和传递函数解题,这些实例有助于深入理解和应用理论知识。 6. **稳定性分析**:理解系统稳定性的概念,能够运用代数稳定判据进行判定,并分析闭环系统特征方程的实部特性。稳态误差计算涉及终值定理的适用条件,以及静态误差系数法的应用。 7. **动态性能指标**:对于一阶和二阶系统,掌握它们的数学模型、典型响应特点,以及特征参数的计算方法。了解欠阻尼系统动态性能与极点位置的关系,是提高设计和分析能力的关键。 8. **实例解析**:如例3所示,通过计算闭环传递函数和应用相关性能指标,可以评估系统在给定参数下的动态响应,如单位阶跃响应和稳态误差。 通过本复习资料,考生应能系统地复习自动控制原理,熟练掌握各种分析工具和技术,为考试做好充分准备。