自动控制原理课件胡寿松ppt

自动控制原理

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。

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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 2 梅逊公式求传递函数。

说明2

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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个问题答案：1 系统稳定且 可通过等效变换后使用；3 系统稳定。R( s ) E ( s) 2 非单位反馈输出端定义的误差 1 + G( s) H ( s) ;3

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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<m这3种情况介绍，其中n为开环极点数，m为开环零 点数。 课件34根轨迹出现后，先介绍图上方的C(s)=6实际是 K*=6,图中的3个小方块为K*=6所对应的3个闭环极点， 然后验证模值条件和相角条件。 课件35要强调是1+,不能是1-,分子分母中的因子s的 系数为1,不能为-1,K*不能为负。 课件41先回顾180o根轨迹的模值方程和相角方程，然后 4 再介绍零度根轨迹的模值方程和相角方程。

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说明5 课件44~63为第五章内容 课件44要说明几个问题：1.给一个稳定的系统输 入一个正弦，其稳态输出才是正弦，幅值改变相 角改变；2.不稳定的系统输出震荡发散，该振荡 频率与输入正弦的频率有无关系？3.不稳定的系 统输入改为阶跃时，其输出曲线类似，此时用运 动模态来解释。 课件45中的省略号内容为：输入初始角不为零时 如何处理，输入为余弦时没必要改为正

弦。 课件57种的几点说明内容为：1. 增加k 值曲线上 下平移，2. 取不同的值时，修正值不同，详细情 况参考课件57。 5

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第一章 自动控制的一般概念1-1 自动控制的基本原理与方式1-2 自动控制系统示例 1-3 自动控制系统的分类 1-4 对自动控制系统的基本要求6

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飞机示意图

反馈电位器

给定电位器

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飞机方块图θ0

扰动

给 定 装 置

放 大 器

舵 机

飞 机

θc

反馈电 位器 垂直 陀螺仪俯仰角控制系统方块图8

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液位控制系统Q1 浮子

控制器

电位器

c用水开关 SM

减速器 电动机

Q2

if9

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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

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结构图三种基本形式串 联 G1 G2 并 联 反 馈 G1

G1 G2

G2

G1 G2

G1 G2

G1 1+ G1 G2

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结构图等效变换方法1 三种典型结构可直接用公式

2 相邻综合点可互换位置、可合并…3 相邻引出点可互换位置、可合并…

注意事项：1 不是典型结构不可直接用公式

2 引出点综合点相邻，不可互换位置12

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引出点移动G1 G2

H2 G3 H3 H1 G4

请你写出结果,行吗？

H2 G1 G2H1

1 G4

G3 a G 4 H3

b

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综合点移动

G3G1

G2

向同类移动 无用功

错！

G2H1

G3 G1G1

G2

H114

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G4 G1 G2

作用分解G3

H1G4 G1 G2

H3

G3

H1 H1

H3 H315

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梅逊公式介绍 R-C :△称为系统特征式 △= 1 - ∑La + ∑LbLc— ∑La

C(s) = R(s)

∑Pk△k △

其中:

-∑LdLeLf+…

所有单独回路增益之和 ∑LbLc—所有两两互不接触回路增益乘积之和 ∑LdLeLf—所有三个互不接触回路增益乘积之和△k称为第k条前向通路的余子式

Pk—从R(s)到C(s)的第k条前向通路传递函数△k求法: 去掉第k条前向通路后所求的△ △k=1-∑LA+ ∑LBLC- ∑LDLELF+…16