自动控制原理简明笔记—(07)
自动控制原理概览——劳斯-赫尔维茨与根轨迹法详解
在深入探讨自动控制原理时,劳斯-赫尔维茨稳定判据为我们提供了一种判断系统稳定性的重要工具。通过特征方程的系数分析,我们能够避免繁琐的特征根求解过程,只需确认主行列式和顺序子式是否皆为正,即可得出系统稳定的必要条件,甚至是更为严格的充要条件。
- 赫尔维茨稳定判据: 要求特征方程所有系数非负,主行列式与子式的正性是系统稳定的标志。
- 李纳德-戚帕特判据: 奇偶次赫尔维茨行列式之间的正相关性,进一步辅助我们理解系统的稳定性。
劳斯稳定判据以表格形式呈现,第一列正且符号变化次数对应于特征根在实轴上的分布,这是一种直观且高效的分析工具。当面对特殊情况,如特征方程出现全零行,辅助方程便派上用场,帮助我们处理复根问题。
根轨迹法是研究闭环系统参数变化对特征根影响的利器。它通过描绘特征根在复平面上的轨迹,直观展示了系统性能的响应。特别是当讨论开环增益变化时,根轨迹图不仅标示出闭环极点的位置,还指导我们如何调整性能参数。
根轨迹与系统性能的联系紧密:稳定性由根轨迹是否越过虚轴决定,稳态性能通过静态速度误差系数在根轨迹上反映,而动态性能则由闭环极点的分布所制约。对于高阶系统,根轨迹图的绘制可能受限,需要深入了解闭环零点、极点与开环传递函数之间的关系。
闭环传递函数与开环零极点之间存在深刻的数学联系。根轨迹法的目的是通过闭环特征方程,找到所有闭环极点的集合,进而确定传递函数。根轨迹方程作为矢量方程,包含相位条件和模值条件,是绘制根轨迹的基石。
常规根轨迹和参数根轨迹是根轨迹法的两种形式。常规根轨迹适用于开环增益的变化,而参数根轨迹则涉及系统参数的变动。在等效单位反馈系统中,通过等效变换,我们可以遵循相同的绘制法则。但非最小相位系统,特别是含有负最高次幂系数或正反馈内回路的系统,其根轨迹(零度根轨迹)的绘制法则有所调整,如考虑渐近线交角、实轴分布的特殊性,以及起始角和终值角的计算方法。
深入理解这些原理,我们能在实际应用中更好地掌握自动控制系统的动态行为,优化系统性能。想要了解更多详细内容,请参考权威教材《自动控制原理——胡寿松》。
数控机床电气维修笔记:积累、经验和心得目录
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信号与系统笔记(五):拉普拉斯变换
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办公自动化原理及应用笔记第一章
(一)办公自动化的概念-将计算机技术、通信技术、系统科学与行为科学应用于传统的数据处理技术难以处理、且量非常大而且结构又不明确的那些业务上的一贡综合技术。(季斯曼定义) 利用先进的科学技术,不断地使人的一部分办公业务活动物化于人以外的各种设备中,并由这些设备与办公人员构成服务于某种目标的人机信息处理系统...
飞行笔记-漂浮型化油器原理
首先讲右边,右边是一整个储油槽,那个FUEL INLET指的是进油口,连接飞机油箱。当储油槽里的油料满到一定程度的时候,当中的绿色小球就会因为浮力抬起,连接的塞嘴儿就会堵住进油口。所以储油槽的油料都是自动可控的,以前很多老式的抽水马桶也是这个原理。储油槽左边伸进了一根细杆子,那个是mixture控...
北京航空航天大学控制科学与工程考研经验分享?
经验,我主要和你们说下自动控制原理这块的复习经验吧,理论力学考的时候觉得不怎么样,不做细谈,因为自控我算是考得分数相对比较高的,在复习自动控制原理的时候,你首先就应该把这门专业基础课程所有的知识点,最基础那就是所有的相关考点都要梳理一遍,再者就是该学院,他的内部相关资料,熟悉他的考题类型和重要知识点,...
北京化工大学控制科学与工程考研经验分享?
2. 复习题目顺序,书中例题>历年真题>课后习题>考研题海练习册,同1,先完成例题,自动控制原理各章联系不大,完全可以独立做题,建议复习完每一章题目的题目,直接做真题切分即每一章出的真题,直接明白每一章出题的侧重点,这样在练习课后题或者其他练习册有所取舍。 3. 古典控制第7章,描述函数法和相平面法每年都会...
《运动改造大脑》读书笔记,理解运动改善大脑的原理到细节
哈佛医学院教授写的科普书,讲述如何通过运动,克服大脑在生活中面临各种挑战,包括压力、焦虑、抑郁、注意力缺失、上瘾、老化等,从原理到实现的细节均有讲解,读完后颇有收获。 运动通过改善大脑内所有重要的化学物质来强健大脑,让大脑发挥最大潜能,提高学习力和记忆力。人在运动过程中会提高一种叫做脑源性神经营养因子(...
(暑期学习笔记)3.1介绍
暑期学习笔记中的核心内容阐述了优化问题中的关键理论——庞特里亚金最大值原理。这个原理揭示了在解决最优控制问题时,最优状态轨迹与哈密顿系统的关联,使得原本困难的无限维问题可以通过最大化哈密顿函数变得相对可处理。原版原理主要针对确定性情况,基于变分学思想,通过扰动分析得出变分不等式,进而推导...
谁有 图说电动(摩托)车原理与快修,帮忙找一下书籍百度网盘资源呗...
https:\/\/pan.baidu.com\/s\/1KTcCWcAjimlVn4-lt4Dg0w 提取码:1234 《图说电动(摩托)车原理与快修》采用“图说”的形式全面介绍了电动(摩托)车的实物组成、内部结构、工作原理、主要元器件识别与检测、快修保养技能、快修故障对查、日常“维修笔记”、电动(摩托)车控制器换修技术和电动车控制器新型...
愈衫虚寒: 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.到战后,以形成完整的自动控制理论体系,这就是以传递函数为基础的经典控制理论,它主要研究单输入-单输出,线形定常数系统的分析和设计问题
吉木萨尔县19149621235: 自动控制原理 - ?
愈衫虚寒: 1响应按一定斜率直线上升(就是数学上对1积分),T越大斜率越大;2响应按指数上升,无稳差,T越大响应越慢达到稳态所需时间越长;3微分环节就是对输入变化率的输出,阶跃输入的瞬间变化率无穷大,输出也非常大,随后输入变化率为0...
吉木萨尔县19149621235: 自动控制原理的内容简介 - ?
愈衫虚寒: 内容包括自动控制系统概述,控制系统的数学模型,自动控制系统的时域分析法、根轨迹分析法、频率特性法、控制系统的校正,非线性控制系统,离散控制系统的分析和综合等.在每章后面分别介绍了MATLAB在自动控制理论中的一些应用,以及如何利用计算机辅助设计方法解决自动控制领域的一些系统分析和设计问题.同时,每章末编有一定数量的习题,主要用以检验、理解基本概念,熟练分析和设计方法.
吉木萨尔县19149621235: 自动控制原理的主要内容 - ?
愈衫虚寒: 该课程是关于自动控制系统的基础理论,其主要内容包括:自动控制系统的基本组成和结构、自动控制系统的性能指标、自动控制系统的类型(连续、离散、线性、非线性等)及特点、自动控制系统的分析(时域法、频域法等)和设计方法等.通过本课程的学习,学生可以了解有关自动控制系统的运行机理、控制器参数对系统性能的影响以及自动控制系统的各种分析和设计方法等.
吉木萨尔县19149621235: 自动控制原理1、\x05积分环节的阶跃响应有什么特点,与时间常数T有什么关系?2、\x05惯性环节的阶跃响应有什么特点,与时间常数T有什么关系?3、\x05... - ?
愈衫虚寒:[答案] 1响应按一定斜率直线上升(就是数学上对1积分),T越大斜率越大;2响应按指数上升,无稳差,T越大响应越慢达到稳态所需时间越长;3微分环节就是对输入变化率的输出,阶跃输入的瞬间变化率无穷大,输出也非常大,随后输入变...
吉木萨尔县19149621235: 自动控制原理B - ?
愈衫虚寒: 自动控制原理包括经典控制和现代控制. 经典控制包括线性系统的时域分析、根轨迹、频域分析、系统校正、PI设计等, 而现代控制以线性系统理论和最优控制为主线.线性系统理论部分主要阐述状态空间分析法和综合法的基本内容,包括动态系统的状空间描述,动态系统的定量分析(状态方程的解)和定性分析(能控性、能观测性、李亚普诺夫稳定性),动态系统的综合(状态反馈与状态观测器设计);最优控制部分在解决最优问题3种基本方法(变分法、极小值原理、动态规划法)的基础上,阐述典型最优反馈系统的设计(线性二次型最优控制、最小时间控制). 所以要看自动控制原理的考试大纲了,看是否包括现代控制部分.
吉木萨尔县19149621235: 自动控制原理中衰减率的概念 - ?
愈衫虚寒:[答案] 衰减率是指每经过一个波动周期,被调量波动幅值减少的百分数 也就是同方向的两个相邻波的前一个波幅减去后一个波幅之差与前一个波幅的比值
吉木萨尔县19149621235: 自动控制原理中阻尼比ζ对超调量δ﹪的影响,当ζ=1时,为什么超调量为0? - ?
愈衫虚寒:[答案] 阻尼比为1是临界阻尼,对于二阶系统,δ﹪=e^-πζ/√1-ζ^2,当ζ趋于1时,δ﹪趋于0.其余类似!
吉木萨尔县19149621235: 自动控制原理中被控对象、给定值、参考输入、反馈量的名词解释 - ?
愈衫虚寒: 被控对象:指被控设备或过程. 参考输入和定输入:都是指给定的系统预期输出的希望值. 反馈量:指的是系统输出量经反馈环节反馈到输入端的量. 自动控制(原理)是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置(称控制装置或...
吉木萨尔县19149621235: 自动控制原理的主要内容是什么,就是线性代数的一些应用吗? - ?
愈衫虚寒: 线性代数只是工具而已.而且是现代控制理论用的多,经典控制理论分析用的少.我对自动控制原理的理解就是你如何控制一个系统让他能尽量的与你的要求相符.使系统尽量达到稳、快、准的要求.这里边涉及了一些数学的计算.举个最通...