考研851 自动控制原理
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精度的重要标志,在技术指标中一般都有具体要求。

(3) 快速性:为了很好完成控制任务,控制系统仅仅满足稳定性要求是不够的,还必须对其过渡过程的形式和快慢提出要求,一般称为动态性能。例如,对于稳定的高射炮射角随动系统,虽然炮身最终能跟踪目标,但如果目标变动迅速,而炮身跟踪目标所需过渡过程时间过长,就不可能击中目标;用于稳定的飞机自动驾驶仪系统,当飞机受阵风扰动而偏离预定航线时,具有自动使飞机恢复预定航线的能力,但在恢复过程中,如果机身摇晃幅度过大,或恢复速度过快,乘员就会感到不适;函数记录仪记录输入电压时,如果记录笔移动很慢或摆动幅度过大,不仅使记录曲线失真,而且还会损坏记录笔,或使电器元件承受过电压。因此,对控制系统过渡过程的时间(即快速性) 和最大振荡幅度 (即超调量)一般都有具体要求。

18、如何理解零输入响应和零状态响应?控制系统的零初始条件有哪两方面的含义?

零输入响应:在没有外加激励时,仅有 \(t=0\) 时刻的非零初始状态引起的响应。取决于初始状态和电路特性,这种响应随时间按指数规律衰减。

零状态响应:在动态电路中,动态元件的初始储能为零 (即零初始状态) 下,仅有电路的输入 (激励) 所引起的响应。

控制系统的零初始条件有两方面的含义:一是指输入量是在 \(t \geq 0\) 时才作用于系统,因此,在 \(t=0^{-}\)时,输入量及其各阶导数均为零;二是指输入量加于系统之前,系统处于稳定的工作状态,即输出量及其各阶导数在 \(t=0\) 时的值也为零,现实的工程控制系统多属此类情况。

19、写出自动控制理论中常用的二种数学模型,并简述它们之间的转化关系。

解析:微分方程与传递函数

对微分方程中的每一项分别进行拉氏变换,将微分方程转换为变量 \(s\) 的代数方程;