自动控制原理与动态

本图展示了自动控制原理与动态。自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。

反馈控制系统的动态模型

• 1.引言
• 2.连续时间系统的机理建模
  • 微分方程模型
    • 线性时不变系统微分方程的列写
    • 非线性系统的局部线性化模型
      • 一般方法
• 3.输入/输出描述
  • 典型输入信号
    • 阶跃函数
    • 斜坡函数
    • 抛物线函数
    • 脉冲函数
    • 正弦函数
  • 信号传输及系统响应建模（线性时不变系统响应的）
    • 卷积表达式
    • 复频率表示式
  • 传递函数
    • 线性时不变系统零初始条件下输出 Laplace 变换与输入的 Laplace 变换之比
    • 传递函数的 Laplace 反变换即为系统的脉冲响应
    • 只取决于系统结构和参数，与输入和初始条件无关
  • 典型环节
    • 比例环节
    • 微分环节
    • 积分环节
    • 惯性环节
    • 振荡环节
    • 延迟环节
  • 极零点和增益
    • 极点
      • 离虚轴越远，变化越快；离实轴越远，振荡频率越高
    • 零点
    • 增益
      • 零频率增益
      • 暂态增益
• 4.系统互联
  • 系统结构图与模块化
  • 系统互联结构
    • 串联结构
    • 并联结构
    • 反馈结构
• 5.Mason 公式
  • 信号流图
    • 圆圈：各变量
    • 有向线段：各变量之间的关系
• 9.本质非线性环节的谐波线性化模型
  • 典型的本质非线性环节
    • 饱和特性
    • 死区特性
    • 间隙或回环特性
    • 继电器特性
  • 非线性控制系统的特殊性
    • 叠加原理
    • 稳定性
    • 自振
    • 频率响应
  • 描述函数模型
  • 典型非线性特性的描述函数
  • 非线性特性的合并
• 8.频率特性函数
  • 频率响应
  • Fourier 变换和广义频率特性
  • 由零极点位置和暂态增益作图计算开环频率特性
  • 开环频率特性幅相曲线
    • 典型环节幅相曲线
      • 比例环节
      • 微分环节
      • 积分环节
      • 惯性环节
      • 一阶微分环节
      • 二阶振荡环节
      • 二阶微分环节
      • 延迟环节
    • 开环频率特性幅相曲线的绘制
      • 开环幅相曲线的起点和终点
      • 开环幅相曲线与负实轴的交点，交点的坐标值
      • 开环幅相曲线的变化范围
  • 相位穿越频率与增益穿越频率
  • 开环对数频率特性
    • Bode 图
      • 由对数幅频特性和相频特性两条曲线所组成
      • 典型环节的 Bode 图
        • 比例环节
        • 比例环节
        • 积分环节
        • 惯性环节
        • 一阶微分环节
        • 二阶振荡环节
        • 二阶微分环节
        • 延迟环节
      • 开环系统 Bode 图的渐近线描图法
  • Bode 幅相特性关系式及对数幅频特性折线图
    • 最小相位系统
      • 无开环右半平面（RHP）零、极点
    • 非最小相位系统
      • 含有开环 RHP 零、极点
    • 最小相位系统对数幅频特性折线图
  • 灵敏度函数的频域计算方法
• 7.反馈控制系统的开环特性模型
  • 反馈控制系统的开环特性模型
  • 典型环节表征的开环传递函数两个标准式
    • 时间常数标准式
      • 开环增益
    • 零、极点标准式
      • 开环暂态增益K1
• 6.闭环系统的特性函数
  • 闭环系统的特性函数
    • 指令输入至测量输出
    • 测量噪声至测量输出
    • 负载扰动至测量输出
    • 指令输入至控制
    • 指令跟踪和负载扰动、测量噪声抑制
  • 灵敏度函数
    • 余灵敏度函数