自控原理名词解释
自控原理
自动控制原理：自动控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学。
它的发展初期，是以反馈理论为基础的自动调节原理，主要用于工业控制。
二战期间为了设计和制造飞机及船用自动驾驶仪、火炮定位系统、雷达跟踪系统以及其他基于反馈原理的军用设备，进一步促进并完善了自动控制理论的发展。
应时而生：20世纪60年代初期，随着现代应用数学新成果的推出和电子计算机的应用，为适应宇航技术的发展，自动控制理论跨入了一个新的阶段——现代控制理论。
它主要研究具有高性能、高精度的多变量变参数的最优控制问题，主要采用的方法是以状态为基础的状态空间法。
目前，自动控制理论还在继续发展，正向以控制论、信息论、仿生学、人工智能为基础的智能控制理论深入。
控制系统：自动控制系统为了实现各种复杂的控制任务，首先要将被控制对象和控制装置按照一定的方式连接起来，组成一个有机的整体，这就是自动控制系统。
在自动控制系统中，被控对象的输出量即被控量是要求严格加以控制的物理量，它可以要求保持为某一恒定值，例如温度、压力或飞行轨迹等；而控制装置则是对被控对象施加控制作用的相关机构的总体，它可以采用不同的原理和方式对被控对象进行控制，但最基本的一种是基于反馈控制原理的反馈控制系统。
反馈控制系统在反馈控制系统中，控制装置对被控装置施加的控制作用，是取自被控量的反馈信息，用来不断修正被控量和控制量之间的偏差从而实现对被控量进行控制的任务，这就是反馈控制的原理。
下面是一个标准的反馈模型：开方：公式：X(n+1）=Xn+（A/Xn^2-Xn）1/3设A=5，开3次方5介于1^3至2^3之间（1的3次方=1，2的3次方=8）X_0可以取1.1，1.2，1.3，1.4，1.5，1.6，1.7，1.8，1.9，2.0都可以。
例如我们取2.0。
按照公式：第一步：X1={2.0+[5/(2.0^2-2.0)]1/3=1.7}。
即5/2×2=1.25，1.25-2=-0.75，-0.75×1/3=-0.25，输入值大于输出值，负反馈2-0.25=1.75，取2位数字，即1.7。
自控原理基本概念
复合控制系统
复合控制系统是指同时包含开环和闭环控制系统的控制系统。在复合控制系统中，开环控制系统和闭环控制系统相互配合， 各自发挥其优点，以提高整个系统的性能。
复合控制系统的优点在于能够结合开环控制系统和闭环控制系统的优点，提高系统的稳定性和动态特性。同时，复合控制系 统还可以降低对传感器和控制器精度的要求，降低系统成本。但是，复合控制系统的设计较为复杂，需要综合考虑开环和闭 环控制部分的设计和配合。
03
自动控制系统的基本组成
控制器
控制器是自动控制系统的核心部 分，负责接收来自传感器的信号， 并根据设定的控制规律产生控制
信号，驱动执行器动作。
控制规律是根据被控对象的特性 和控制要求来确定的，常见的控 制规律有比例控制、积分控制、
微分控制等。
控制器的设计需要考虑到稳定性、 快速性和准确性等方面的要求。
执行器
执行器是自动控制系统的输出部分，负 责将控制器输出的控制信号转换为实际 的控制动作，实现对被控对象的控制。
执行器的选择和设计需要根据被控对 象的特性和控制要求来选择和设计。
开环控制系统的优点在于结构简单，不存在反馈环节，因此 稳定性较好。但是，由于无法对输出量进行实时控制，因此 对于一些需要精确控制的系统，开环控制系统可能无法满足 要求。
闭环控制系统
闭环控制系统是指系统的输出量会反馈到输入端，并对控 制作用产生影响的控制系统。在闭环控制系统中，控制器 通过比较实际输出量和期望输出量之间的误差来调整输入 量，以减小误差。
自控原理知识点整理
自控原理知识点整理自控原理是一种用于管理个人行为的方法，旨在帮助人们通过自我约束和自我管理来实现目标和改变自己。
本文将介绍自控原理的一些关键概念、技巧和工具，以帮助你更好地应用自控原理来管理自己的行为。
1. 自控原理的概念自控原理是通过自我约束，运用意志力自我管理的一种方法。
这种方法可以帮助你克服心理和物质上的挑战，实现个人目标和改变自己的行为。
自控原理认为，人们能够通过自我控制和管理抵制短期诱惑，实现自己的长期目标和愿望。
这一方法可以帮助你在诸多方面做出艰难的决定、改变长期不良习惯，并改善个人生活品质。
2. 自控原理的技巧和工具（1）设定目标要明确目标的明确程度影响着你是否能够坚持下去。
应设立一个具体、可量化的目标，尽可能规定大、小目标之间的时间限制。
（2）掉头思考在决定做某事之前，要考虑一下后果和利益。
这种掉头思考可以帮助你远离即时的欢愉，保持心智清醒，更好地抵制诱惑。
（3）监控自己的行动和反思要时刻注意自己的行为，以确保你始终沿着目标方向前进。
抽出一些时间反思自己的表现，找出行为上的一些问题和欠缺，并设法解决。
(4) 建立压力差机制为让自己更好地控制诱惑，你需要在心理上建立一种压力差机制。
例如，你可以告诉朋友你的目标，这样如果你失败了就会让他们失望。
通过建立压力差机制，你可以在某种程度上让自己需要遵循自己的目标。
（5）给自己一个奖励当你完成了一个艰巨的任务时，一件神秘的特殊待遇将会激励你坚持下去。
给自己一个小小的奖励，可以帮助你保持积极的态度，推动自己迎接下一个挑战。
3. 自控原理的重要性自控原理在个人成长和发展中扮演着至关重要的角色。
成功的个人应该具备自主思考的能力、自我管理的技能、以及控制自己的情绪和行为的能力。
自控原理不仅可以帮助我们解决生活中的日常问题，还可以帮助我们实现长远的个人生涯和人生目标。
总体说来，自控原理可以使人们更好地应对生活中的困难和挑战。
希望本文介绍的相关概念、技巧和工具能够帮助您更好地应用自控原理来管理自己的行为，并取得成功。
自动控制原理知识点复习资料整理
自动控制原理知识点总结第一章1、自动控制：是指在无人直接参与的情况下，利用控制装置操纵受控对象，是被控量等于给定值或按给定信号的变化规律去变化的过程。
2、被控制量：在控制系统中．按规定的任务需要加以控制的物理量。
3、控制量：作为被控制量的控制指令而加给系统的输入星．也称控制输入。
4、扰动量：干扰或破坏系统按预定规律运行的输入量，也称扰动输入或干扰掐入。
5、反馈：通过测量变换装置将系统或元件的输出量反送到输入端，与输入信号相比较。
反送到输入端的信号称为反馈信号。
6、负反馈：反馈信号与输人信号相减，其差为偏差信号。
7、负反馈控制原理：检测偏差用以消除偏差。
将系统的输出信号引回插入端，与输入信号相减，形成偏差信号。
然后根据偏差信号产生相应的控制作用，力图消除或减少偏差的过程。
8、自动控制系统的两种常用控制方式是开环控制和闭环控制。
9、开环控制：控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系特点：开环控制实施起来简单，但抗扰动能力较差，控制精度也不高。
10、闭环控制：控制装置与受控对象之间，不但有顺向作用，而且还有反向联系，既有被控量对被控过程的影响。
主要特点：抗扰动能力强，控制精度高，但存在能否正常工作，即稳定与否的问题。
11、控制系统的性能指标主要表现在：（1）、稳定性：系统的工作基础。
（2）、快速性：动态过程时间要短，振荡要轻。
（3）、准确性：稳态精度要高，误差要小。
12、实现自动控制的主要原则有：主反馈原则、补偿原则、复合控制原则。
第二章1、控制系统的数学模型有：微分方程、传递函数、动态结构图、频率特性。
2、传递函数：在零初始条件下，线性定常系统输出量的拉普拉斯变换域系统输入量的拉普拉斯变换之比3、求传递函数通常有两种方法：对系统的微分方程取拉氏变换，或化简系统的动态方框图。
对于由电阻、电感、电容元件组成的电气网络，一般采用运算阻抗的方法求传递函数。
4、结构图的变换与化简化简方框图是求传递函数的常用方法。
自动控制原理概念及定义
自控概念及定义1.开环控制的定义：若系统的被控制量对系统的控制作用没有影响，则此系统叫开环控制系统2.闭环控制的定义：凡是系统的被控制信号对控制作用有直接影响的系统都叫闭环控制系统3.恒值控制系统的定义:如果反馈控制系统的参考输入信号为常量则称这类反馈控制系统为恒值控制系统4.程序控制系统的定义：系统的参考输入信号按照一定的时间函数变化则称这类反馈控制系统为程序控制系统5.随动控制系统的定义:闭环控制系统中，如果参考输入信号为一任意时间函数,其变化规律无法预先予以确定,则承受这类输入信号的闭环控制系统叫做随动控制系统6.被控对象的定义:控制系统中被控制的设备或过程7.被控参数或输出量的定义：指被控对象中按一定规律变化的物理量，与输入信号间满足一定的函数关系8.扰动量的定义：所有妨碍控制量对被控量进行正常控制的因素称为扰动量9.控制量的定义：直接加到被控对象、直接改变被控量的变量，称为控制量10.反馈量的定义：由系统（或元件）输出端取出并反向送回系统（或元件）输入端的信号称为反馈量11.偏差量的定义：参考输入与主反馈信号之差12.控制器的定义：控制系统中除了被控对象外各个部分的组合13.负反馈控制基本原理：在反馈控制系统中，控制装置对被控对象施加的控制作用,是取自被控量的反馈信息，用来不断修正被控量与输入量之间的偏差，从而实现对被控对象进行控制的任务,这就是负反馈控制的原理。
14.前向通道的定义:在闭环控制系统中，从系统输入量到系统被控量之间的通道称为前向通道15.反馈通道的定义：在闭环控制系统中，从被控量到输入端的反馈信号之间的通道称为反馈通道16.对控制系统的基本要求:稳定,精确，迅速17.传递函数的定义:在初始条件为零时,线性定常系统或元件输出信号的拉氏变换式与输入信号的拉氏变换式之比称为该系统或元件的传递函数18.什么叫基本环节：一个复杂的控制系统分成的一个个小部分称为环节。
从动态方程、传递函数和运动特性的角度看不宜再分的最小环节称为基本环节19.比例环节传递函数:G(s)=K20.惯性环节传递函数：G（s）=1/（Ts+1）21.积分环节传递函数：G(s）=1/s22.振荡环节传递函数：G（s）=1/()=23.纯微分环节传递函数：G（s）=s24.一阶微分环节传递函数:G(s）=s+125.二阶微分传递函数：G（s)=26.延迟环节传递函数：G(s)=27.二阶系统五个性能指标:上升时间、峰值时间、最大超调量、过渡过程时间、振荡次数N28.闭环主导极点定义：假若距虚轴较远的闭环极点的实部与距虚轴最近的闭环极点的实部的比值大于或等于5，且在距虚轴最近的闭环极点附近不存在闭环零点。
自动控制原理一般概念讲解
自动控制原理一般概念讲解自动控制原理的核心思想是通过传感器对被控对象的状态进行实时监测，并将监测到的信息通过信号处理与分析，然后通过执行器对被控对象的控制量进行调节，从而使被控对象达到期望的状态。
自动控制原理的基本流程包括：传感器采集信息、信号处理与分析、控制决策、执行器动作和控制效果检测。
传感器是自动控制系统的重要组成部分，它能将被控对象的状态转换为电信号，并输出到信号处理器进行处理。
常见的传感器有温度传感器、压力传感器、光传感器等。
信号处理器将传感器采集到的实时数据进行滤波、放大、满量程转换等处理，然后将处理后的信号传递到控制器。
控制器根据信号处理器输出的信息，通过运算、判断等方式进行决策，确定执行器的动作。
执行器是自动控制系统中将控制信号转换为物理行动的部件，常见的执行器有电动机、液压执行器等。
执行器根据控制器的指令，改变被控对象的状态。
控制效果检测是自动控制系统中的一个重要环节，通过对控制结果进行检测和对比，可以判断自动控制系统是否达到预期的控制效果，如果未达到预期效果，需要对控制算法进行调整和优化。
自动控制原理包括了许多重要的理论和方法。
其中，反馈控制是最基本的一种控制方法。
反馈控制是指通过将被控对象的输出信号与期望信号进行比较，然后利用差值进行控制调节的一种控制策略。
反馈控制一般包括三个环节：采集被控对象的输出信号、与期望信号进行比较和计算控制误差、根据控制误差进行调节。
在自动控制原理中，PID控制是最常用的控制方法之一、PID控制是一种经典的线性控制方法，它通过调节控制器中的比例、积分和微分三个参数，对控制误差进行调节。
其中，比例项使控制器对控制误差进行直接比例调节，积分项用来补偿系统的稳态误差，微分项则用来抑制系统的动态响应振荡。
除了PID控制外，还有一些更为复杂的控制方法，如模糊控制、神经网络控制、自适应控制等。
模糊控制是一种直观的控制方法，它基于人类的经验和直觉，通过模糊化输入和输出，建立模糊规则来进行控制决策。
807自动控制原理
807自动控制原理自动控制原理是现代控制工程中的重要理论基础，它是控制工程中的核心内容之一。
自动控制原理主要研究如何利用控制器对被控对象进行自动调节，使其输出符合预期的要求。
在工业生产、航空航天、交通运输等领域，自动控制原理都有着广泛的应用。
首先，自动控制原理的基本概念是控制系统。
控制系统由输入、输出、控制器和被控对象组成。
输入是控制系统接受的外部指令或信号，输出是控制系统产生的响应信号，控制器是控制系统的核心部分，它根据输入信号和输出信号之间的差异来调节被控对象，使其输出符合预期的要求。
其次，自动控制原理的核心内容是反馈控制。
反馈控制是指控制系统根据被控对象的输出信号对输入信号进行调节的一种控制方式。
通过不断地比较被控对象的实际输出和期望输出，控制系统可以及时地调整控制器的工作状态，使被控对象的输出逐渐接近期望输出。
另外，自动控制原理还涉及到控制系统的稳定性分析。
控制系统的稳定性是指当控制系统受到外部干扰时，系统是否能够快速地恢复到稳定状态。
稳定性分析是控制系统设计中的重要环节，它可以帮助工程师评估控制系统的性能，并对系统进行优化设计。
此外，自动控制原理还包括控制系统的性能指标。
控制系统的性能指标通常包括超调量、调节时间、静差等。
这些指标可以帮助工程师评估控制系统的性能，指导控制系统的设计和调节。
最后，自动控制原理还涉及到控制系统的设计方法。
控制系统的设计方法包括传统的PID控制、模糊控制、神经网络控制、自适应控制等。
不同的设计方法适用于不同的控制对象和控制要求，工程师需要根据实际情况选择合适的设计方法。
总之，自动控制原理是现代控制工程中的重要理论基础，它涉及到控制系统、反馈控制、稳定性分析、性能指标和设计方法等内容。
掌握自动控制原理对于工程师来说至关重要，它可以帮助工程师设计高性能的控制系统，提高工业生产的效率和质量，推动科技进步和社会发展。
自动控制原理常用名词解释知识分享
自动控制原理常用名词解释词汇第一章自动控制 ( Automatic Control) ：是指在没有人直接参与的条件下，利用控制装置使被控对象的某些物理量（或状态）自动地按照预定的规律去运行。
开环控制 ( open loop control )：开环控制是最简单的一种控制方式。
它的特点是，按照控制信息传递的路径，控制量与被控制量之间只有前向通路而没有反馈通路。
也就是说，控制作用的传递路径不是闭合的，故称为开环。
闭环控制 ( closed loop control) ：凡是将系统的输出量反送至输入端，对系统的控制作用产生直接的影响，都称为闭环控制系统或反馈控制 Feedback Control 系统。
这种自成循环的控制作用，使信息的传递路径形成了一个闭合的环路，故称为闭环。
复合控制 ( compound control ）：是开、闭环控制相结合的一种控制方式。
被控对象：指需要给以控制的机器、设备或生产过程。
被控对象是控制系统的主体，例如火箭、锅炉、机器人、电冰箱等。
控制装置则指对被控对象起控制作用的设备总体，有测量变换部件、放大部件和执行装置。
被控量 (controlled variable ) ：指被控对象中要求保持给定值、要按给定规律变化的物理量。
被控量又称输出量、输出信号。
给定值 (set value ) ：是作用于自动控制系统的输入端并作为控制依据的物理量。
给定值又称输入信号、输入指令、参考输入。
干扰 (disturbance) ：除给定值之外，凡能引起被控量变化的因素，都是干扰。
干扰又称扰动。
第二章数学模型 (mathematical model) ：是描述系统内部物理量（或变量）之间动态关系的数学表达式。
传递函数 ( transfer function) ：线性定常系统在零初始条件下，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比，称为传递函数。
零点极点 (z ero and pole) ：分子多项式的零点（分子多项式的根）称为传递函数的零点；分母多项式的零点（分母多项式的根）称为传递函数的极点。
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图30
奈氏曲线逆时针包围（-1，j0）点的两圈，且系统开环不稳定的极点有2个，根据奈氏判据得该系统稳定。
31已知系统的单位阶跃响应为 求该系统的频率特性。
设系统的特征方程式为 试应用劳斯判据判别系统的稳定裕量是否为1。
图32
， ，，试绘制其开环对数幅频特性。
Ⅰ型系统，初始段斜率-20db/dec,转角频率 ，惯性环节， ，比例微分环节
,
34．(本题15分)设系统的开环传递函数为 ，利用根轨迹法确定根轨迹与虚轴的交点，并计算临界稳定的K值。
设 ，则
有3条根轨迹分别始于实轴上的：0，-1，-2，终点无穷远；
，传递函数 ，
脉冲响应
31已知系统的单位阶跃响应为 求系统的频率特性
,传递函数
频率特性
32.(本题10分)已知系统方框图如题32图示，利用方框图化简方法化简该系统，并求出系统的传递函数。
题32图
化简过程省略，传递函数
33. (本题12分)最小相位系统对数幅频特性如图33所示，确定该系统的开环传递函数，并给出该系统的相位裕量。
图33
由图可知，
，
所以开环传递函数 ，由图可知穿越频率为10，
所以
34．(本题13分)设系统的开环传递函数为 ，试绘制根轨迹的草图，并给出必要的计算过程。
有2条根轨迹分别始于实轴上的：0，-2，终点（-4，0j）和无穷远；
实轴上的根轨迹段为 和 ，分离点为-1.17，会合点-6.83
沿着渐近线 ，趋向无穷远，与虚轴无交点。复平面内的轨迹为圆弧。
5.稳态误差：所谓稳态误差就是系统达到稳态时，输出量的期望值与稳态值之间存在的差值。
6.最小相位系统：如果系统的开环传递函数在s平面右半部分上没有极点和零点，则称为最小相位传递函数，具有最小相位传递函数的系统称为最小相位系统。
7.偶极子：工程上设计一个高阶控制系统时，对于那些严重影响系统性能的极点可以分别配置一个零点，从而消除其影响，并把这样的零、极点对称为偶极子。
实轴上的根轨迹段为 和 ，分离点为-0.42（另点舍）
沿着渐近线 ，趋向无穷远，并且与虚轴交与点（ ）此时，
所以 （临界稳定），所以该系统稳定的k的范围
8.扰动：引起被控量变化的外部饿内部因素，称为扰动。
简答：
设系统的特征方程式为 ，试判断系统的稳定性，若系统不稳定，指出正实部根及虚根的数目。
由劳斯判据得系统不稳定（临界稳定），有一对在虚轴上的共轭根（2个纯虚根），没有正实部根
29已知单位反馈系统的开环传递函数为 ，试求输入信号为 时稳态误差 。
系统位零型系统，且输入为阶跃信号，所以稳态误差
草图省略
单位反馈系统的开环传递函数为 ，试确定使系统稳定的开环增益K的范围？
闭环特征方程
列劳斯表，可得系统稳定的条件是
29已知单位反馈系统的开环传递函数为 ，试求输入信号为 时稳态误差
系统位零型系统，且输入为阶跃信号，所以稳态误差
30已知系统开环频率特性如图30所示，P为开环传递函数在右半S平面的极点数， 为无差度，试根据奈氏判据判别该系统的稳定性。
图30
奈氏曲线逆时针包围（-1，j0）点的两圈，且系统开环不稳定的极点有2个，根据奈氏判据得该系统稳定。
31已知系统的单位阶跃响应为 求系统的频率特性。
，幅率特性和相频特性
五、计算题（本大题共3小题，第32、33小题各10分，第34小题15分，共35分）
32.(本题10分)设某二阶系统的单位阶跃响应曲线如图32示，试确定该系统传递函数
名词解释
1.传递函数：在初始条件下，系统输出信号的拉式变换与输入信号的拉式变换之比。
2．稳定性：所谓稳定性就是值系统在扰动消失后，有初始偏差状态恢复到原来平衡状态的性能。
3.根轨迹：就是开环传递系数k从0变化到无穷时，闭环特征方程式的根在根平面（S平面）上移动的轨迹
4.相位裕量：奈式曲线与单位圆相交处的相角与-180度（负实轴的相角差 ）
令 ，带入特征方程 ，展开后得
由劳斯判据可知多项式的系数有负号，则z不全位于虚轴左侧，即s不全位于s=-1左侧，显然系统的稳定裕量不为1
29已知单位反馈系统的开环传递函数为 ，试求输入信号为 时稳态误差
系统位 型系统，且输入为斜坡信号，所以稳态误差
30某系统，当阶跃输入作用 时，在零初始条件下的输出响应为 ，试求系统的传递函数和脉冲响应。