《自動控制原理》-名詞解釋

1.控制概念（1）開環(huán)控制：開環(huán)控制是最簡單的一種控制方式。它的特點是，按照控制信息傳遞的路徑，控制量與被控制量之間只有前向通路而沒有反饋通路。閉環(huán)控制：凡是將系統(tǒng)的輸出量反送至輸入端，對系統(tǒng)的控制作用產生直接的影響，都稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)或反饋控制系統(tǒng)。復合控制：是開、閉環(huán)控制相結合的一種控制方式。反饋：指將系統(tǒng)的輸出返回到輸入端并以某種方式改變輸入，進而影響系統(tǒng)功能的過程，即將輸出量通過恰當的檢測裝置返回到輸入端并與輸入量進行比較的過程。（3）傳遞函數：（4）被控對象：指需要給以控制的機器、設備或生產過程。執(zhí)行機構：一種能提供直線或旋轉運動的驅動裝置，它利用某種驅動能源并在某種控制信號作用下工作。線性化：a條件：連續(xù)且各階導數存在b方法：工作點附近泰勒級數展開。時域指標（1）上升時間tr：響應從終值10%上升到終值90%所需時間；對有振蕩系統(tǒng)亦可定義為響應從零第一次上升到終值所需時間。上升時間是響應速度的度量。峰值時間tp：響應超過其終值到達第一個峰值所需時間。調節(jié)時間ts：響應到達并保持在終值內所需時間。（2）超調量σ%：響應的最大偏離量h(tp)與終值h(∞)之差的百分比。振蕩次數：是在階躍信號作用下，系統(tǒng)在達到指定deta范圍下，系統(tǒng)所震蕩的總次數。動態(tài)降落：系統(tǒng)穩(wěn)定運行時，突然加一個擾動量N，在過度過程中引起輸出量的最大降落值Cmax稱為動態(tài)降落。恢復時間：系統(tǒng)從波動回復到穩(wěn)態(tài)時候所需要的時間。（4）穩(wěn)態(tài)誤差：對單位負反饋系統(tǒng)，當時間t趨于無窮大時，系統(tǒng)對輸入信號響應的實際值與期望值（即輸入量）之差的極限值，稱為穩(wěn)態(tài)誤差，它反映系統(tǒng)復現輸入信號的（穩(wěn)態(tài)）精度。3.頻域特性（1）頻率特性：對于線性系統(tǒng)來說，當輸入信號為正弦信號時，穩(wěn)態(tài)時的輸出信號是一個與輸入信號同頻率的正弦信號，不同的只是其幅值與相位，且幅值與相位隨輸入信號的頻率不同而不同。輸出與輸入的幅值比隨頻率變化的函數稱為幅頻特性，輸出與輸入的相位差隨頻率變化的函數稱為相頻特性。兩者合稱頻率特性。幅頻特性：放大電路的電壓放大倍數與頻率的關系稱為幅頻特性,輸出信號與輸入信號的相位差與頻率之間的關系稱為相頻特性。兩者統(tǒng)稱頻率特性。相頻特性：輸入信號與輸出信號的相角差稱為相頻特性（2）幅相頻率特性：由復平面上的矢量形成的，適量長度為幅頻值，矢量與實軸正方向的夾角為相頻值。又稱奈奎斯特圖。（3）對數頻率特性：有對數幅頻特性曲線和對數相頻特性曲線兩部分構成。又稱伯德圖。（4）最小相位系統(tǒng)：開環(huán)傳遞函數全部由最小相位環(huán)節(jié)構成的系統(tǒng)。如果系統(tǒng)的開環(huán)傳函在s平面右半部沒有極點和零點稱為最小相位傳遞函數。具有最小相位傳遞函數的系統(tǒng)。（5）非最小相位系統(tǒng)：開環(huán)傳遞函數含有非最小相位環(huán)節(jié)的系統(tǒng)。在右半s平面上有極點和零點的傳遞函數稱為非最小相位傳遞函數；具有非最小相位傳遞函數的系統(tǒng)。含有延遲環(huán)節(jié)的傳遞函數也稱為非最小相位傳遞函數。穩(wěn)定性概念（1）奈奎斯特穩(wěn)定判據：F(jw)=1+G(jw)H(jw)的原點即為G(jw)H(jw)的（-1，j0）點。弱開環(huán)傳遞函數有p個不穩(wěn)定的幾點，則閉環(huán)系統(tǒng)的充要條件是，當w由0到無窮時，系統(tǒng)開環(huán)幅相特性曲線G(jw)H(jw)逆時針方向繞（-1，j0）點的周數N=p/2，即轉過p*180°，否則閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。（2）對數頻率穩(wěn)定判據：在L(w)>0區(qū)段內，G(jw)H(jw)的角對-180°線的正負穿越次數之差為p/2，則系統(tǒng)穩(wěn)定。（3）系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性：一個穩(wěn)定系統(tǒng)的參數變化對其穩(wěn)定性能產生影響，如果當參數變化較大時，還能保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性，就認為該系統(tǒng)的穩(wěn)定程度高，這就是相對穩(wěn)定性。（4）相位裕量：G(jw)H(jw)曲線上，模值為1處對應的矢量與負實軸之間的夾角。穿越頻率：|G(jw)H(jw)|=1時的頻率wc稱為穿越頻率。（剪切頻率，截止頻率）（5）幅值裕量：開環(huán)頻率特性的相角等于-180°時，對應頻率wg處，開環(huán)頻率特性的幅值|G(jwg)H(jwg)|的倒數校正相關（1）系統(tǒng)的校正：通過引入附加裝置使控制系統(tǒng)的性能得到改善的方法。（2）串聯校正：將校正裝置接在測量點之后和放大器之前，串接于系統(tǒng)前向通道中，稱串聯校正。反饋校正：校正裝置與系統(tǒng)不可變部分或不可變部分中的一部分按反饋方式連接稱為反饋校正。前饋校正：測取進入過程的干擾，并按其信號產生合適的控制作用去改變操縱變量，使手控變量維持在設定值上。（3）串聯超前校正：利用超前相角補償系統(tǒng)的滯后相角改善系統(tǒng)的動態(tài)性能，如增加相位裕度，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,增加系統(tǒng)的快速性。串聯滯后校正：利用滯后校正的這一低通濾波所造成的高頻衰減特性，可以降低系統(tǒng)的截止頻率，提高系統(tǒng)的相位裕度。（4）PID控制：PID控制器（比例-