自动控制理论一二章节知识网络

自动控制理论一二章节知识网络思维导图。该导图介绍了自动控制基本概念、连续系统的数字模型、时域分析法、频率法等内容。

自动控制理论知识构架

• 自动控制基本概念
  • 开环控制系统
    • 被控量 对系统没有控制作用
    • 精度低但控制稳定
  • 闭环控制系统
    • 被控量 直接或间接参与控制
      • 也称 反馈控制系统
    • 精度高 但容易造成系统不稳定（出现振荡情况）
  • 看书理解以下概念
    • 复合控制系统
      • 线性与叠加定理等价
        • 连续系统
          • 定常系统
  • 性能要求
    • 稳 （稳定性）
    • 准 （误差小、稳态性能）
    • 快 （过渡快速、平稳暂态性能）
• 连续系统的数学模型
  • 机理分析建模法
    • 从物理、化学定理推导数学表达式
  • 常用机理
    • R 、C、L 电路
    • • U=
    • 弹簧阻尼系统
  • 微分方程描述
    • 确定输入、输出变量
    • 列写各变量间动态方程
    • 消去中间变量 , 得到输入、输出变量的微分方程
    • 标准化：输入在等号右边，系数表示为参数如 T=RC
    • 拉普拉斯变换
      • 线性性质：
      • 微分定理：
  • 传递函数
    • 零初始条件下线性定常系统，输出拉氏变换/输入拉氏变换，记G(s)
    • 单位脉冲信号拉氏变换为
    • 表达式
      • 有理分式形式
        • • D（s)阶次为系统的阶次
          • D（s)=0称为特征方程
      • 零、极点形式
      • 时间常数形式
    • 基本环节的分类
      • 放大环节（比例环节） K
      • • 积分环节 1/S
      • • 微分环节 S
      • • 惯性环节 1/Ts+1
      • 振荡环节
      • 二阶微分环节
  • 结构图
    • 基本单元
      • 信号线
        • 引出点（测量点）
          • 比较点（综合点）
            • 方框
    • 变换法则
      • 串联等效相乘
      • 并联等效相加减
      • 反馈等效最重要
      • 比较点前后移动
    • 化简
      • 合并串联、并联方框
      • 移动引出点（易)
      • 移动综合点（难）
  • 反馈控制系统的传递函数
    • 前向通道
      • 从输入端沿信号传递方向到输出端的通道
    • 反馈通道
      • 从输出端沿信号传递方向到输入端的通道
    • 闭环系统开环传递函数= 前向通道传递函数X反馈通道传递函数
    • 线性系统满足叠加定理
      • 参考输入下传递函数，令扰动输入N（s)为0
      • 扰动输入下传递函数,令参考输入R（s) 为0
      • 共同作用即相加
      • 求误差传递函数也同理
• 时域分析法
• 频率法
• 线性系统的校正方法
• 二阶欠阻尼系统暂态分析
• 奈氏（Nyquist）判据
• 劳斯（Routh）判据
• 稳态误差分析
• 结构图化简