null说明1说明1 自动控制原理的电子版内容以胡寿松教授主编的第五版“自动控制原理”为基础,以PowerPoint 2000和MATLAB6.5为工具，以帮助教师更好地讲好自控､帮助学生更好地学好自控为目的而制作的。
本
课件
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大部分内容都是以点击鼠标的方式分步出现的，点击鼠标右键选择“定位”，然后再点击“幻灯片漫游”，可进入各章节学习。使用者在使用前应先看看各章说明，即可理解其含意。说明2说明2课件3 ~6为第一章的内容。制作目的是节省画图时间，便于教师讲解。
课件6要强调串联并联反馈的特征，在此之前要交待相邻综合点与相邻引出点的等效变换。
课件7中的省略号部分是反过来说，如‘合并的综合点可以分开’等。最后一条特别要讲清楚，这是最容易出错的地方！
课件10先要讲清H1和H3的双重作用，再讲分解就很自然了。
课件11 ､12 ､13是直接在结构图上应用梅逊公式，制作者认为没必要将结构图变为信号流图后再用梅逊公式求传递函数。
说明3说明3课件17~30为第三章的内容。
课件17~19中的误差带均取为稳态值的5%，有超调的阶跃响应曲线的上升时间为第一次到达稳态值的时间。
课件20要讲清T的求法，T与性能指标的关系。
课件21要说明这是无零点的二阶系统。
课件22要交待Φ(s)的分母s2项的系数，且分子分母常数项相等。
课件28小结中的3个问
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
答案：1､系统稳定且 ；2､非单位反馈输出端定义的误差可通过等效变换后使用；3 ､系统稳定。说明4说明4课件32~42为第四章的内容。
课件32中的‘注意’应在观看‘rltool’后讲解。若不演示‘rltool’也可以。
课件33结论1和2与书中的相同，结论3分为n>m，n=m，n
数学
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模型 第二章 控制系统的数学模型 2-1 时域数学模型
2-2 复域数学模型
2-3 结构图与信号流图 结构图三种基本形式结构图三种基本形式串 联并 联反 馈结构图等效变换方法结构图等效变换方法引出点移动引出点移动G1G2G3G4H3H2H1ab请你写出结果,行吗？综合点移动综合点移动错！G2无用功向同类移动G1作用分解作用分解梅逊公式介绍 R-CPk—从R(s)到C(s)的第k条前向通路传递函数梅逊公式介绍 R-C△=其中:△k求法:△k=1-∑LA+ ∑LBLC- ∑LDLELF+…梅逊公式例R-C梅逊公式例R-C梅逊公式求E(s)梅逊公式求E(s)P1=1△1=1+G2H2P1△1= ?E(s)=(–G2H3)R(s)[ ] N(s)(1+G2H2)(- G3G2H3)++P2= - G3G2H3△2= 1P2△2=?P1= –G2H3△1= 1信号流图e1abcdfghC(s)R(s)C(s)R(s)=1––––++信号流图第三章 线性系统的时域
分析
定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析
法 第三章 线性系统的时域分析法 3-1 时域性能指标
3-2 一阶系统时域分析
3-3 二阶系统时域分析
3-4 稳定性分析
3-6 稳态误差计算 动态性能指标定义1B动态性能指标定义1动态性能指标定义2上升时间tr调节时间 ts动态性能指标定义2动态性能指标定义3动态性能指标定义3一阶系统时域分析一阶系统时域分析单
位
脉
冲
响
应单位阶跃响应h(t)=1-e-t/Th’(0)=1/Th(T)=0.632h(∞)h(3T)=0.95h(∞)h(2T)=0.865h(∞)h(4T)=0.982h(∞)单位斜坡响应Tc(t)=t-T+Te-t/Tr(t)= δ(t) r(t)= 1(t) r(t)= t 二阶系统单位
阶跃响应定性分析二阶系统单位
阶跃响应定性分析2Φ(s)=s2+2 ωns+ωn2过阻尼临界阻尼零阻尼欠阻尼欠阻尼二阶系统动态性能分析与计算欠阻尼二阶系统动态性能分析与计算βωn劳思
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
介绍劳思表介绍设系统特征方程为：s6+2s5+3s4+4s3+5s2+6s+7=0劳 思 表(6－4)/2=11(10-6)/2=22710(6-14)/1= -8-8劳斯表特点4 每两行个数相等1 右移一位降两阶2 劳思行列第一列不动3 次对角线减主对角线5 分母总是上一行第一个元素6 一行可同乘以或同除以某正数ε劳思判据劳思判据系统稳定的必要条件:有正有负一定不稳定!缺项一定不稳定!系统稳定的充分条件:劳思表第一列元素不变号!若变号系统不稳定!变号的次数为特征根在s右半平面的个数!均大于零!劳思表出现零行劳思表出现零行设系统特征方程为：s4+5s3+7s2+5s+6=0劳 思 表517566601 劳斯表何时会出现零行?2 出现零行怎么办?3 如何求对称的根?s2+1=0对其求导得零行系数: 2s1继续计算劳斯表1第一列全大于零,所以系统稳定错啦!!!由综合除法可得另两个根为s3,4= -2,-3 误差定义 误差定义输入端定义：E(s)=R(s)-B(s)=R(s)-C(s)H(s)输出端定义：E(s)=R(s)-C(s)En(s)=C希-C实= –Cn(s)典型输入下的稳态误差与静态误差系数典型输入下的稳态误差与静态误差系数R(s)=R/sr(t)=R·1(t)r(t)=V·tR(s)=V/s2r(t)=At2/2R(s)=A/s3取不同的ν取不同的νr(t)=R·1(t)r(t)=V·tr(t)=At2/2Ⅰ型0型Ⅱ型R·1(t) V·t000∞At2/2kk0∞∞∞静态误差系数稳态误差小结：123非单位反馈怎么办？啥时能用表格？表中误差为无穷时系统还稳定吗?减小和消除误差的方法(1,2)减小和消除误差的方法(1,2)1 按扰动的全补偿令R(s)=0,En(s) = -C(s) =令分子=0，得Gn(s) = - (T1s+1)/k1这就是按扰动的全补偿t从0→∞全过程各种干扰信号2 按扰动的稳态补偿设系统稳定，N(s)=1/s ,则 ∴Gn(s)= -1/k1减小和消除误差的方法(3,4)令N(s)=0, Er(s)=令分子=0，得Gr(s)=s (T2s+1)/ k23 按输入的全补偿设系统稳定，R(s)= 1/s2 则4 按输入的稳态补偿减小和消除误差的方法(3,4)第四章 线性系统的根轨迹法 第四章 线性系统的根轨迹法 4-1 根轨迹概念
4-2 绘制根轨迹的基本法则
4-3 广义根轨迹 根轨迹概念 注意：K一变，一组根变；K一停，一组根停；一组根对应同一个K；根轨迹概念 k=0时， s1=0, s2=－20＜k＜0.5 时，两个负实根 ；若s1=－0.25, s2=?k=0.5 时，s1=s2=－1演示rltool闭环零极点与开环零极点的关系GH闭环零极点与开环零极点的关系求模求角例题模值条件与相 角条件的应用s1=-0.825
s2,3= -1.09±j2.072.262.112.072K*== 6.006892.49o- 66.27o- 78.8o- 127.53o= –180o-1.09+j2.07求模求角例题根轨迹方程根轨迹方程特征方程 1+GH = 01+K*这种形式的特征方程就是根轨迹方程根轨迹的模值条件与相角条件根轨迹的模值条件与相角条件-1绘制根轨迹的基本法则绘制根轨迹的基本法则1根轨迹的条数2根轨迹对称于 轴实就是特征根的个数3根轨迹起始于,终止于开环极点开环零点4∣n-m∣条渐近线对称于实轴,均起于σa 点,方向由φa确定:k= 0,1,2, …5实轴上的根轨迹6根轨迹的会合与分离1 说明什么2 d的推导3 分离角定义实轴上某段右侧零、极点个数之和为奇数，则该段是根轨迹k= 0,1,2, …无零点时右边为零L为来会合的根轨迹条数7与虚轴的交点或8起始角与终止角根轨迹示例1根轨迹示例1根轨迹示例2根轨迹示例2j0n=1;d=conv([1 2 0],[1 2 2]);rlocus(n,d)n=[1 2];d=conv([1 2 5],[[1 6 10]);rlocus(n,d)零度根轨迹零度根轨迹特征方程为以下形式时，绘制零度根轨迹请注意：G(s)H(s)的分子分母均首一零度根轨迹的模值条件与相角条件零度根轨迹的模值条件与相角条件零度绘制零度根轨迹的基本法则绘制零度根轨迹的基本法则第五章 线性系统的频域分析法 第五章 线性系统的频域分析法 5-1 频率判据
5-2 典型环节与开环频率特性
5-3 频域稳定判据
5-4 稳定裕度
5-5 闭环频域性能指标 频率特性的概念频率特性的概念设系统结构如图，由劳思判据知系统稳定。给系统输入一个幅值不变频率不断增大的正弦，Ar=1 ω=0.5ω=1ω=2ω=2.5ω=4曲线如下:给稳定的系统输入一个正弦，其稳态输出是与输入同频率的正弦，幅值随ω而变，相角也是ω的函数。相角问题AB相角问题① 稳态输出迟后于输入的角度为：②该角度与ω有AB③该角度与初始频率特性频率特性设系统稳定，则正弦输入时输出为：C(s)=Φ(s)R(s)=Cs(s)=ct(∞)=0∵系统稳定，∴频率特性对数坐标系对数坐标系倒置的坐标系倒置的坐标系积分环节L(ω)积分环节L(ω)[-20][-20][-20]微分环节L(ω)[+20][+20][+20]微分环节L(ω)惯性环节G(jω)惯性环节G(jω)φ(ω) = -tg-10.5 ω01-14.50.97-26.60.89-450.71-63.4 -68.2 -76 -840.45 0.37 0.24 0.05惯性环节L(ω)惯性环节L(ω)[-20][-20]26dB一阶微分L(ω)一阶微分L(ω)[+20][+20]振荡环节G(jω)振荡环节G(jω)振荡环节G(jω)曲线振荡环节G(jω)曲线（Nyquist曲线）振荡环节L(ω)振荡环节L(ω)[-40]振荡环节再分析振荡环节再分析ωnωr[-40]2nn22nS2Sk(s)Gw+ w+w=二阶微分二阶微分幅相曲线对数幅频渐近曲线[+40]ωn几点说明…绘制L(ω)例题绘制L(ω)例题[-20][-40][-20][-40]开环幅相曲线的绘制例题1：绘制 的幅相曲线。解：求交点： 曲线如图所示：开环幅相曲线的绘制无实数解，与虚轴无交点稳定裕度的定义 稳定裕度的定义 若z=p-2N中p=0,则G(jω)过(-1,j0)点时，系统临界稳定，见下图：G(jω)曲线过(-1, j0)点时， 同时成立！特点：∠ G(jω) = -180oG(jω)稳定裕度的定义续1j01ωcωxγG(jω)∠G(jωc)∠G(jωc) – γ = –180o稳定裕度的定义续1-1稳定裕度的定义续2∠ G(jωc)稳定裕度的定义续2第六章 线性系统的校正方法 第六章 线性系统的校正方法 6-1 系统的设计与校正
6-2 串联超前校正
6-3 串联滞后-超前校正 超前校正网络超前校正网络a﹥1低频段：1 (0dB)转折频率：斜 率：[+20][-20]得Lc(ωm)=10lga例6-3例6-3系统如图,试设计超前校正网络，使r(t)=t 时迟后校正网络迟后校正网络b＜1低频段： 1 (0dB)例6-4例6-4设计校正网络使图示系统OK滞后-超前校正网络滞后-超前校正网络-10lgαφm-20lgα例6-5例6-5 设未校正系统开环传递函数如下，试设计校正网络使： 1）在最大指令速度为180/s时， 位置滞后误差不超过1o; 2) 相角裕度为 45o±3o; 3) 幅值裕度不低于10dB; 4)动态过程调节时间ts不超过3秒。 例6-5图1由(6-8) ～(6-10)求得j0(3.5) = -180oL0(3.5)=26.8dB采用滞后超前校正a=50例6-5图126.8例6-5图2例6-5图2ts=1.65s√第七章 线性离散系统分析 第七章 线性离散系统分析 7-1 信号的采样与保持
7-2 z变换
7-3 脉冲传递函数
7-4 离散系统性能 零阶保持器零阶保持器Z域等效变换Z域等效变换[1(t)+t]*=[1(t)]*+[t]*E*(s)采样信号的频谱采样信号的频谱ωs=2π/T为采样角频率,Cn是傅氏系数,其值为：连续信号的频谱为采样信号的频谱为ωh-ωh0ωh-ωh0ωs2ωs3ωs-3ωs-2ωs-ωsωs = 2ωh滤波器的宽度满足什么条件时能从得到??!ωs ≥ 2ωh或：T≤π/ωh脉冲响应脉冲响应脉冲响应脉冲响应脉冲响应脉冲响应脉冲传递函数的意义脉冲传递函数的意义c*(t)G(z)r*(t)=δ(t),c(t)=K(t)r*(t)=δ(t-T),c(t)=K(t-T)r*(t)=r(nT)δ(t-nT),c(t)= r(nT)K(t-nT)线性定常离散系统的位移不变性根据离散卷积定义得知,下式右边的Z变换为R(z)K(z)C(z)=R(z)K(z)采样拉氏变换的两个重要性质采样拉氏变换的两个重要性质1）采样函数的拉氏变换具有周期性G*(s)=G*(s+jnωs)[E*(s)G1(s) G2(s)]*=E*(s)[G1(s) G2(s)]*2）离散信号可从离散符号中提出来设G1(s)G2(s)=G (s)，则有：[E*(s)G(s)]*=∵E*(s)与∑无关，=E*(s)[G(s)]*所以有：闭环实极点分布与相应的动态响应形式闭环实极点分布与相应的动态响应形式ImRe01闭环复极点分布与相应的动态响应形式ImRe1–1闭环复极点分布与相应的动态响应形式第八章 非线性系统分析 第八章 非线性系统分析 8-1 非线性系统特点
8-2 非线性系统分析的描述函数法 根与相轨迹根与相轨迹节点稳定焦点中心不稳定节点不稳定节点鞍点非线性环节的正弦响应非线性环节的正弦响应描述函数的定义描述函数的定义y(t)= A0+∑(Ancosnωt+Bnsin nωt)= A0+∑Yn(sin nωt+φn)n=1∞∞n=1若A0=0，且当n>1时，yn均很小，则可近似认为非线性环节的正弦响应仅有一次谐波分量！X(t) = Asin ωty(t) ≈ Y1sin(ωt+φ1)非线性环节可近似认为具有和线性环节相类似的频率响应形式为此，定义正弦信号作用下，非线性环节的稳态输出中一次谐波分量和输入信号的复数比为非线性环节的描述函数，用N(A)表示：死区特性的描述函数死区特性的描述函数π-ψ x(t)=AsinωtA> △X(t)= Asinωty(t) ≈ B1sinωtN(A)=AB1+jA1=null
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