自动控制理论
第二版
夏德钤，翁贻方编著
机械工业出版社，2004
配套教辅教材：
翁贻方。自动控制理论例题习题集·考研试题解析。机械工业出版社whatsapp网页版，2006。
第一章 引论
本章知识点
自动控制的基本概念MO, Multiple Inputs Multiple Outputs): 有多个输入量和多个输出量的控制系统，也称为多变量系统。
确定系统与不确定系统
确定系统：若系统的结构和参数是确定的、预先可知的，系统的输入信号（包括给定输入和扰动）也是确定的，则可用解析式或图表确切地表示，这种系统称为确定系统。
不确定系统：系统本身的结构和参数不确定或作用于系统的输入信号不确定时，则称这种系统为不确定系统。
集中参数系统和分布参数系统
能用常微分方程描述的系统称为集中参数系统。
不能用常微分方程而必须用偏微分方程描述的系统称为分布参数系统。
本课程中涉及的内容主要是单变量、集中参数、线性、定常、连续系统，简称线性定常系统。同时对非线性系统及线性离散系统也作必要的阐述（第七章、第八章）。
第三节 自动控制理论概要
自动控制理论的内容与自动控制系统需要研究的问题密切相关。
本课程
以闭环控制系统为研究对象
用传递函数数学模型描述自动控制系统的输入－输出关系
用经典控制理论的方法分析和设计系统
主要研究线性定常系统
自动控制理论的发展历程
经典控制理论现代控制理论智能控制理论
现代控制理论是相对于经典控制理论而发展起来的.
计算机技术的发展与应用促进了现代控制理论的研究、应用与发展.
自动控制理论的发展历程
经典控制理论的特点
主要研究对象：单输入、单输出系统
线性系统
定常(时不变)系统
主要分析方法:频域分析,在复平面对系统动态性能、稳态性能进行分析。
自动控制理论的发展历程
现代控制理论的特点
主要研究对象：多输入、多输出系统
非线性系统
时变系统
分析方法主要特点:时域分析,在状态空间对系统暂态性能、稳态性能进行分析
自动控制理论的发展历程
经典的控制理论在浅层意义上模拟人们反馈自动调节的行动过程.
智能控制方法在较深层次上模拟人类大脑的思维判断过程，通过模拟人类思维判断的各种算法实现控制。
主要有模糊控制、人工神经网络控制、专家控制等。
自动控制系统需分析的问题
1．闭环系统的稳定性
稳定是任何一个自动控制系统能否实际应用的必要条件。
给出判断系统稳定性的基本方法，并阐述系统的稳定性与系统结构（或称控制规律）及系统参数间的关系。
2. 稳态特性分析
系统稳态特性表征了系统实际稳态值与希望稳态值之间的差值，即稳态误差，表征了控制系统的控制精度。给出计算系统稳态误差的方法，指出系统结构和参数对稳态特性的影响。
自动控制系统需分析的问题
3．暂态特性分析
系统的输入一定时，一般将由初始稳态向终止稳态过渡。初始稳态与终止稳态之间的过渡过程称为系统的暂态过程。分析系统结构、参数与动态特性的关系，并给出计算系统动态性能指标的方法和讨论改善系统动态性能的途径。
自动控制系统需分析的问题
自动控制系统的设计与综合
设计一个系统比分析一个系统复杂，需要控制理论知识，熟悉控制元件、控制规律whatsapp网页版，还要将理论与实际问题结合起来。
为满足暂态性能和稳态性能指标的要求，需要改变系统的某些参数或附加某种装置，称为控制系统的校正。
应用自动控制理论对自动控制系统进行设计与综合的过程如下：
自动控制系统的设计与综合过程
设计控制器——确定出一种合适的控制规律及相应的参数；
根据设计结果，对系统性能进行分析；
若结果不能令人满意whatsapp登录，应能指明改善系统性能的途径，并调整设计方案或参数。
经典控制理论的体系
数学模型：
以线性常微分方程为基础的、用 传递函数表示系统的输入－输出关系；
用框图表示系统的数学模型，化简的方法；
用信号流程图表示系统各部分之间的信号关系，并化简。
经典控制理论的体系
时域分析方法：
根据系统的传递函数判定系统的稳定性；
根据系统的传递函数分析和计算系统的稳态误差；
根据系统的传递函数分析和计算系统的暂态性能；
用系统的根轨迹分析稳定性、稳态误差和暂态性能
频域分析方法
根据系统的传递函数得到系统频率特性表达式；
根据系统的开环频率特性定性和定量地分析闭环系统的稳定性；
根据系统的开环频率特性分析系统稳态和暂态性能；