自控原理小结_自控原理实验心得体会

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1、自动控制，是指在没有人直接参与的情况下，利用控制装置或控制器，使被控对象的某个被控量

自控地按照预定的规律运行的过程。

自动控制科学是研究自动控制共同规律的技术科学。

2、1948年维纳提出了《控制论》，至此形成了完整的控制理论体系。

经典控制理论以传递函数为基础，主要研究单输入单输出、线性定常系统的分析和设计问题。现代控制理论主要研究具有高性能、高精度和多耦合回路的多变量系统的分析和设计问题。

3、反馈控制原理：

指用被控量的反馈信息，不断修正被控量和输入量之间的偏差，从而实现对被控对象进行控制的任务。4、5、6、7、对系统被控量变化全过程提出的基本要求都是一样的，归结为稳定性、快速性和准确性，即快、准、稳的要求 控制系统中常用的典型输入信号有： 单位阶跃函数、单位斜坡（速度）函数、单位加速度（抛物线）函数、单位脉冲函数和正弦函数。如果一个闭环极点离虚轴最近，周围无闭环零点，其它闭环极点又远离虚轴。这个极点在系统的时间响应过程中起主导作用，称为闭环主导极点。（1）具有比例-积分-微分控制规律的控制器，称为PID控制器，是工业控制中常用的有源校正装

置。Proportion比例，Integral 积分，Differential微分

（2）PID控制器不仅能提高系统的稳态性能，同样也能够用于提高系统的动态性能。

通常，使I部分发生在系统频率特性的低频段，以提高系统的稳态性能；使D部分发生在系统频率特性的中频段，以改善系统的动态性能。

（3）P控制器，实质上是一个具有可调增益的放大器。不影响相位，提高系统开环增益，可减小系统稳态误差，提高系统控制精度，但会降低系统稳定性，甚至使闭环系统不稳定。很少单独使用。

PD控制器中的微分控制规律，能反应输入信号变换趋势，产生有效的早期修正信号，增加系统阻尼程度，改善系统稳定性。串联校正时，增加一个—1/ 的开环零点，使系统相角裕度提高，有助于系统动态性能的改善。

微分控制作用（D）只对动态过程起作用，对稳态过程无影响，且对噪声非常敏感。一般不单独使用。

I控制器（具有积分控制规律的控制器），可提高系统型别（无差度），有利于稳态性能提高。但增加了一个位于原点的开环极点，信号产生90°相角滞后，对系统稳定性不利。

8、PI控制器（具有比例-微分控制规律的控制器），主要用来改善控制系统的稳态性能。香农采样定理：

如果采样器的输入信号e(t)具有有限带宽，并且有直到Wh的频率分量，则使信号e(t)圆满地从采样信号e*(t)中恢复过来的采样周期T需满足：

T（最大采样周期）≤2∏/2Wh，即

Ws（最低采样频率）=2∏/T≥2Wh9、10、Z变换是从拉氏变换直接引申出来的一种变换方法，实际上是采样函数拉氏变换的变形。因此，Z变换又称为采样拉氏变换，是研究线性离散系统的重要数学工具。经典控制理论建立了代数判据、奈奎斯特判据、对数判据、根轨迹判据来判断线性定常系统的稳

定性，但不适于非线性、时变系统。

分析非线性系统稳定性及自振的描述函数法，要求系统线性部分具有良好的滤除谐波的性能。李雅普诺夫的稳定性理论更具有一般性，不仅适用于单变量、线性、定常系统，而且适用于多变量、非线性、时变系统。

李雅普诺夫第一法（直接法）：

指利用线性系统微分方程的解来判断系统的稳定性。

李雅普诺夫第二法（间接法）：

首先利用经验和技巧来构造李雅普诺夫函数，进而利用李雅普诺夫函数来判断系统稳定性。