发布时间 : 星期六 文章自动控制原理复习总结（精辟） - 图文更新完毕开始阅读5dd7ec6c2b160b4e767fcfaf
2009 年秋季 自动控制理论（一）复习指南和要求 1. 考试范围： 第二章~第六章+第八章 大纲中要求的重点内容 注：第一章自动控制的一般概念不考，但其内容都为后续章节服务。特别是作为自动化专业的学生应该知道：开环和闭环控制系统的原理和区别 2. 题型安排与分数设置： 1） 选择题 ---20分（共10小题，每小题2分） 2） 填空题 ---20分 注：选择题、填空题重点考核对基础理论、基本概念以及常识性的小知识点的掌握程度---对应上课时老师反复强调的那些内容。如线性系统稳定的充分必要条件、什么影响系统稳态误差等。 3） 计算题---60分 注：计算题重点考核对2-6章重点内容的掌握程度---对应上课时老师和大家利用大量例题反复练习的那部分。如根轨迹绘制和分析以及基于频率法的串联校正等。 3. 考试时间和形式 2.50 小时 闭卷考试 4．※※复习思路与考试准备要求 1）按照下面的复习指南复习，对于要点内容如结构图化简只做题1-2个即可，注意总结分析——反馈思想 2）发挥团队精神，互相帮助，一起复习——系统思维； 3）做题精而细（细到如何用计算器求反三角函数角度等）—最优； 4）以课堂内容为基准，其他题目只是在此基础上举一反三即可——由典型到一般。 5）建议：利用余下一个月每周用4-6小时，复习1.5章内容。 考试前最后一周，集中练习熟练程度。 5．考场及考试后要求 1） ※※务必带相关考试所需证件、足够的笔和计算器； 2） 不准作弊（考试分为A、B卷），否则将被驱逐出考场； 3）注意些步骤，如果时间实在来不及，也要写上步骤，步骤分很重要； 4） 考试前做好准备；考试中沉着、冷静并把握时间进度，考试后不做任何学生不应该做的行为※。 注意：下面是每章复习指南与要点解析，但是：所有给出的例题都是我们课堂讲过的例题。
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第二章 控制系统的数学模型复习指南与要点解析
要求： 根据系统结构图应用结构图的等效变换和简化或者应用信号流图与梅森公式求传递函数（方法不同，但同一系统两者结果必须相同）
一、控制系统3种模型，即时域模型----微分方程；※复域模型——传递函数；频域模型——频率特性。其中重点为传递函数。
在传递函数中，需要理解传递函数定义（线性定常系统的传递函数是在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换式与输入量的拉氏变换式之比）和性质。
零初始条件下：如要求传递函数需拉氏变换，这句话必须的。
二、※※※结构图的等效变换和简化--- 实际上，也就是消去中间变量求取系统总传递函数的过程。 1．等效原则：变换前后变量关系保持等效，简化的前后要保持一致（P45） 2．结构图基本连接方式只有串联、并联和反馈连接三种。如果结构图彼此交叉，看不出3种基本连接方式，就应用移出引出点或比较点先解套，再画简。其中：
※引出点前移在移动支路中乘以G(s)。（注意：只须记住此，其他根据倒数关系导出即可）
引出点后移在移动支路中乘以1/G(s)。 相加点前移在移动支路中乘以1/G(s)。 相加点后移在移动支路中乘以G(s)。
[注]：乘以或者除以G(s)，G(s)到底在系统中指什么，关键看引出点或者相加点在谁的前后移动。在谁的前后移动，G(s)就是谁。
例1: 利用结构图化简规则，求系统的传递函数 C(s)/R(s) R(s)___H2(s)G2(s)G3(s)G1(s)H1(s)C(s)解法 1:
1) G3(s)前面的引出点后移到G3(s)的后面（注：这句话可不写，但是必须绘制出下面的结构图，表示你如何把结构图解套的） R(s)___
H2(s)G2(s)G3(s)1/G3(s)G1(s)H1(s)C(s)2) 消除反馈连接
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R(s)__G1(s)G2(s)G3(s)1?G2(s)G3(s)H2(s)H1(s)1/G3(s)C(s)3) 消除反馈连接
R(s)_
G1(s)G2(s)G3(s)1?G2(s)G3(s)H2(s)?G1(s)G2(s)H1(s)C(s)4) 得出传递函数
G1(s)G2(s)G3(s)C(s) ?R(s)1?G1(s)G2(s)H1(s)?G2(s)G3(s)H2(s)?G1(s)G2(s)G3(s)[注]：可以不写你是怎么做的，但是相应的解套的那步结构图必须绘制出来。一般，考虑到考试时间限制，化简结构图只须在纸上绘制出2-3个简化的结构图步骤即可，最后给出传递函数
C(s)?。。。。） R(s)解法 2: G1(s)后面的相加点前移到G1(s)前面，并与原来左数第二个相加点交换位置，即可解套，自己试一下。
C(s)?一定相同） [注]：条条大路通罗马，但是其最终传递函数
R(s)[注]：※※※比较点和引出点相邻，一般不交换位置※※※，切忌，否则要引线） 三. ※※※应用信号流图与梅森公式求传递函数
1n梅森公式： P??Pk?k
?k?1式中，P —总增益；n —前向通道总数；Pk —第k条前向通道增益；
△—系统特征式，即??1??La??LbLc??LdLeLf??
Li —回路增益；
∑La —所有回路增益之和；
∑LbLc —所有两个不接触回路增益乘积之和； ∑LdLeLf —所有三个不接触回路增益乘积之和；
△k—第k条前向通道的余因子式，在△计算式中删除与第k条前向通道接触的回路。 [注]：一般给出的是结构图，若用梅森公式求传递函数，则必须先画出信号流图。
注意2：在应用梅森公式时，一定要注意不要漏项。前向通道总数不要少，各个回路不要漏。
例2: 已知系统的方框图如图所示 。试求闭环传递函数C(s)/R(s) (提示：应用信号流图及梅森公式)
G4 +
C(s) R(s) G1 + G2 G3 + + - - H2 H1 + H3 - G5 解1）：绘制信号流图 G4 G2 R(s) G1
-H2 - H1
[注]：别忘了标注箭头表示信号流向。 - G5
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G3 H3 C(s)