（二）本课程覆盖的基本概念

 

系统、反馈、方框图（方块图）、信号流图、传递函数；稳定性、稳定裕量，基本环节、时间常
数、阻尼系数，脉冲响应、阶跃响应、动态性能指标、稳态误差，根轨迹，主导极点，频率特
性，校正和综合，典型的非线性特性、描述函数、相平面、自持振荡，采样控制、

Z 变换、脉冲

传递函数。

 

（三）本课程涵盖的基本知识点

 

1．简单物理系统的微分方程和传递函数的列写和计算；

 2．方框图和信号流图的变换和化

简；

 

3．开环传递函数与闭环传递函数的推导和计算；

 4．线性连续系统的动态过程分析； 

5．代数稳定判据及其在线性系统中的应用；

 6．根轨迹的基本特性及典型系统根轨迹的绘

制；

 7．用根轨迹分析系统的动态性能和稳定性；       8．波德图和奈奎斯特图的绘制； 

9．奈奎斯特稳定判据及应用；

 

10．用开环频率特性分析系统的主要动态和静态特
性；

 

11．校正的基本原理及设计方法；

 

12．简单非线性控制系统分析的描述函数分析方法及相平面方法；

 13．采样系统的分析及

校正的基本方法

 （四）最主要的思想——负反馈思想 

五、分析自动控制原理内容的基础和实质

 

（一）自动控制的基本概念：

 

    1.控制的实质：检测偏差和纠正偏差

 

      给定量位于系统的输入端，称为给系统输入量，也称为参考输入量（信号）。被控制量
位于系统的输出端，称为系统输出量。输出量（全部或一部分）通过测量装置返回系统的输
入端，使之与输入量进行比较，产生偏差信号。输出量的返回过程称为反馈。返回的全部或
部分输出信号称为反馈信号。

     2.控制系统的工作原理： 

      检测输出量（被控制量）的实际值；将输出量的实际值与给定值（输入量）进行比较得
出偏差；用偏差值产生控制调节作用去消除偏差，使得输出量维持期望的输出。系统能在存
在无法预计扰动的情况下，自动减少系统的输出量与参考输入量之间的偏差，故称之为反
馈控制。显然：

 反馈控制建立在偏差基础上，其控制方式是“检测偏差再纠正偏差”。     3.

自动控制要解决的基本问题：

 

      如何使被控制量按照给定量的变化规律变化，就是一个控制系统要解决的基本问题。解
决方法：闭环控制

=反馈控制=偏差控制。自动控制系统

——在没有人直接参与的情况下，

利用控制装置对被控对象进行控制操纵，使被控量按照参考输入保持常值或者跟随参考输
入的变化规律而变化的系统。

 

（二）开环控制和闭环控制：

 

    1.开环控制：控制装置与被控对象之间只有顺向作用而没有反向联系的控制。

     2.闭环

控制：将系统的被控变量反馈到输入端，并与参考输入相比较，产生一个误差信号加到控
制器上使输出改变，从而减少系统误差，达到实现精确控制的目的。

      3.开环控制与反馈

控制的比较

  开环优点:  系统结构简单，调试容易，当输入信号和扰动能预先知道时，控制

效果较好。缺点：不能自动修正被控制量的偏离，系统的元件参数变化以及外来的未知扰动
对控制精度影响较大，抗干扰能力差。

       闭环优点：具有自动修正被控制量出现偏离的

能力，可以修正元件参数变化以及外界扰动引起的误差，控制精度高，抗干扰能力强。缺点：
被控量可能出现振荡，甚至发散。

  （三）控制系统的类型 

    1.按输入信号分类：定值控制系统；伺服系统（随动系统）；程序控制系统。

     2.按系

统是否满足叠加原理：线性系统与非线性系统。