利用方框等效变换?

根据教育部高等教育司组织高等学校教学指导委员会研究制定的《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》,《自动控制原理》属于电气类、自动化类、航空航天类、仪器类、能源动力类、土木类中建筑电气与智能化专业以及农业工程类中农业电气化专业的专业课程。目前自动控制技术在航空航天、工业生产、智能交通、物流配送以及工业机器人等领域具有广泛的应用,不仅有效提高了生产效率与产品质量,同时也改善了劳动条件,将人类从繁重、危险的工作环境中解放出来,在促进社会进步和改善人类生活质量方面起着举足轻重的作用。

《自动控制原理》是在自动控制、电气工程、信息工程以及计算机技术学科发展的基础上建立起来的一门理论与实践相结合的课程,不仅具有概念抽象、理论性强的特点,同时涉及面较广。根据《自动控制原理》课程的教学目的与任务,按问题组织了25个不同的知识点,由淮南师范学院肖理庆博士/教授主讲,并充分利用现代信息技术,配套主讲教师肖理庆博士/教授基于MATLAB自主开发的《自动控制原理》智慧教学工具:《自动控制原理》智慧教学软件、《自动控制原理》智慧测验软件、《自动控制原理》闯关游戏软件、《自动控制原理》期末考试软件、《自动控制原理》期末考试分析软件、《自动控制原理》实验考核软件以及《自动控制原理》辅导答疑软件。衷心希望大家通过《自动控制原理》课程的学习,能够对一个具体的自动控制系统,从理论上对其稳态性能与动态性能进行定性分析与定量计算,并根据对自动控制系统性能的具体要求,合理的设计校正装置,使自动控制系统的性能全面满足要求。

通过学习《自动控制原理》,使学生理解控制理论专业术语及概念,掌握自动控制系统的工作原理、系统数学模型的建立、系统性能的分析方法(包括时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法)以及改善系统性能的途径,从而为学生今后的学习和工作打下基础。

1.1 了解控制理论的发展史;

1.2 理解控制理论专业术语及概念;

1.3 掌握自动控制系统的工作原理;

1.4 掌握系统数学模型(微分方程、传递函数、系统结构图)的建立;

1.5 掌握系统性能(稳定性、动态性能、稳态性能)的分析方法(包括时域分析法、根轨迹法、频域法);

1.6 掌握改善系统性能的途径

1.7 理解线性离散系统的基本理论和分析方法

1.8 了解非线性系统的相平面法和描述函数法

运用时域分析法、根轨迹法、频域法分析并解决实际系统问题。

具备基本的处理自动控制原理相关专业问题的能力与修养。

《高等数学》、《线性代数》、《电路分析》、《物理》、《模拟电子技术》等。

1 这门课程是免费学习的吗?

本课程是开设在安徽省网络课程学习中心(e会学)平台上的课程,是免费学习的。

2 是否需要完成课程所有的作业?

如果你想要获得课程证书,你需要按照课程老师制定的课程大纲和考核标准完成相关作业;如果仅是为了扩充知识并不需要申请证书,可以根据自己的时间与需求自由安排学习计划。

3 是否需要完成课程所有的作业?

如果你想要获得课程证书,你需要按照课程老师制定的课程大纲和考核标准完成相关作业;如果仅是为了扩充知识并不需要申请证书,可以根据自己的时间与需求自由安排学习计划。

4 课程结束后,还能继续学习课程内容吗?

这将根据课程团队的设置的课程结课设置而定,有的课程将在课程结束后关闭,有的课程允许已选课的用户查看课程内容及历史记录,也有课程可能会对未选课用户开放课程内容。对于结课后仍然开放的课程,在“我的课程”列表里,可以查看课程内容及学习记录。

5 建议使用什么浏览器学习?

为了您顺利地进行课程学习,建议您将浏览器升级到最新版本。建议使用IE10及以上,火狐Firefox浏览器,及谷歌Chrome浏览器。

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     结构图:对控制系统信号间的函数关系和传递关系的图形表达。

1.1 结构图的基本单元

1.2 结构图的绘制方法

一,按照信号传递顺序来绘制


二, 按照元器件来绘制

三,直接由微分方程模型来绘制结构图

     一,结构图一方面可以直观地反映整个系统的原理结构,描述各元部件的内在联系,另一方面对系统进行了精确的定量描述。
     二,能够描述整个系统各元部件之间的内在联系和零初始条件下的动态性能,但是不能反映非零条件下的动态性能。

     三,对同一系统,在确定了输入与输出后,其结构图具有非唯一性。不同的结构图所表达的总的输入输出关系是等效的,由此得到的系统传递函数是确定唯一的,不同的是中间变量。

2.1 结构图变换的方法

     通常控制系统都是以结构图的形式给出。但是结构图都比较复杂,如何化解结构图得到简单的传递函数关系呢。利用结构图等效变换得到。
     二,简化思路:把引出点向领近的引出点方向移动;把综合点向综合点方向移动,使得等效后的结构图中,引出点与引出点相邻综合点和综合点相邻
①,串联连接:就是传递函数的乘积
②,并联连接:就是传递函数的代数和
     综合点前移:在移动的支路上除以综合点跨越方框的传递函数。
     综合点后移:在移动的支路上乘以综合点跨越方框的传递函数。
     综合点前移:在移动的支路上乘以综合点跨越方框的传递函数。
     综合点后移:在移动的支路上除以综合点跨越方框的传递函数。

2.2 结构图变换的应用


作用:借助梅逊公式,不经过任何结构变换,便可以得到系统的传递函数。

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