自动控制理论第五章

第五章

5-1已知单位负反馈系统的开环传递函数为10()1

G s s =+，系统的给定信号如下 （1）1()sin(30)r t t =+ （2）2()2cos(245)r t t =-

（3）3()sin(30)2cos(245)r t t t =+-- 求系统的稳态输出。 解：闭环传递函数为()10()1()11

G s s G s s Φ==++ 闭环频率特性为221011010()11121121j j j ωωωωωΦ=

=-+++

()j ωΦ=()arctan 11j ω?ω=-

（1） 当()sin(30)r t t =+时

频率1ω=，输入幅值

011,()()arctan 11r j j ?=Φ=

=- 则系统的稳态输出为：051221()sin[30()]sin[30arctan ]6111

ss C r j t j t ?=Φ++=+- （2） 当()2cos(245)r t t =-时 频率2ω=，输入幅值

022,(2)(2)arctan 11

r j j ?=Φ=

=- 则系统的稳态输出为：0452(2)cos[245(2)]cos[245arctan ]511

ss C r j t j t ?=Φ-+=

第五章 线性系统的频域分析法

1、基本内容和要点 （l）频率特性

系统的稳态频率响应，频率响应的物理概念及数学定义；求取频率特性的分析法和实验法。 （2）典型环节的频率特性

比例、惯性、积分、微分、振荡、延迟环节的频率特性和对数频率特性。非最小相位环节的频率特性。

（3）反馈控制系统的开环频率特性

研究系统开环频率特性的意义。单环系统开环对数频率持性的求取与绘制。最小相位系统开环对数幅频特性与相频特性间的对应关系。

（4）奈奎斯特稳定判据

幅角定理。S平面与F平面的映射关系。根据开环频率特性判别闭环系统稳定性的奈氏判据。奈氏判据在多环系统中的应用和推广。系统的相对稳定性。相角与增益稳定裕量。

（5）二阶和高阶系统的频率域性能指标与时域性指标。

系统频率域性能指标。二阶和高阶系统暂态响应性能指标与频率域性能指标间的解析关系及近似关系。

（6）系统的闭环频率特性

开环频率特性与闭环频率特性间的解析关系。用等M圆线从开环频率特性求取闭环频率特性。用尼氏图线从开环对数频率特性求取闭环频率特性。

2、重点

（l）系统稳态频率响应和暂态时域响应的关系。

（2）系统开环频率特性的绘制，最小相位系统开环频率特性的特点。 （3）奈奎斯特稳定判据和稳定裕

第五章 电力系统电压和无功功率自动控制

第一节 电力系统电压和无功功率控制的必要性

一、电力系统电压控制的必要性

（一）电压偏移对电力用户的影响

异步电动机转矩

2U ∝； 电炉有功功率2U ∝；

电压高，电气设备绝缘受损，变压器、电动机等铁损增大；

白炽灯，对电压变化敏感；

冲击负荷（如轧钢机等）会引起电压突然下降和恢复，产生电压闪变，引起附近用户灯光闪烁等。

（二） 电压偏移对电力系统的影响

电压↓→--电厂的厂用机械出力↓→--电厂出力↓；

电压过低时，低于临界值时，母线电压有微小下降时，负荷的无功消耗量的增加值大于系统向该节点提供的无功功率的增加值→--无功缺额进一步加大→--电压进一步下降→--恶性循环产生“电压崩溃”（母线电压下降到很低的水平）。

二、无功功率控制的必要性

1、维持电力系统电压在允许范围之内

电力系统中无功电源发出的无功功率等于电力系统负荷在额定电压时所需要消耗的无功功率时，电压是稳定的，可稳定在额定电压下，当无功缺额时，电压下降，可稳定在一个较低的电压。

维持电力系统电压在允许范围之内是靠控制电力系统无功电源的出力实现的。

x Q Q

2、提高系统运行的经济性

无功功率一般尽可能地就地就近平衡。

3、维持电力系统稳定

第二节 电力系统电压和无功功率的控

教案 2006~07第一学期

课程名称 学分 总学时 课程属性 先修课程 教材 自动控制原理 3.5 72（授课66，实验6） 必修 高等数学；积分变换；复变函数；模拟电路；电路分析。 自动控制原理（第二版） 华北电力大学 于希宁、刘红军主编 电力出版社 参考教材 1、自动控制理论复习指导与习题详解 于希宁、刘红军主编 电力出版社 2、自动控制原理 金慰刚主编 天津科学技术出版社 3、自动控制原理 胡寿松主编 科学出版社 4、自动控制原理习题集 胡寿松主编 国防工业出版社 授课教师 于希宁 授课专业和授1、自动化04-1、2、3、4、5； 课班级 2、仪器仪表04-1、2； 3、科技学院自动化04-1、2。

1

第一次课 本次课所属章节 《自动控制原理》课程的重要性；本课程最终所要达到的目教学目的及基本要求 的；课程的主要内容及各内容之间的相互连带关系；该课程需要掌握的前期基础知识；该课程对后续课程及工程应用有哪些支撑作用；自动控制系统的一般概念。 激发学生产生强烈的求知欲望，调动学生学习本课程的积极重点 性以及如何学好本课程的方法。负反馈控制系统的一般组成及调节机理。

自动控制理论在车辆主动悬架中的应用

作者：李亮 指导老师：赵贤林

摘要：电子技术和自动控制理论在车辆上的应用，大大的改善了车辆的行驶平顺性和操作稳定性等。但是，这些控制系统大多是针对车辆的某一性能指标设计的，而整车性能的改善需要车辆各系统的协调工作。本文首先根据车辆动力学基本原理，建立了车辆主动悬架系统；然后以这个系统为研究对象，对主动悬架系统经过集成控制和优化后，车辆的行驶平顺性和操纵稳定性等综合性能得到了明显改善。

关键词：自动控制；主动悬架系统；集成控制；行驶平顺性；操纵稳定性

Automatic control theory application in

vehicle active suspension

Author：Li Liang Instructor：Zhao Xianlin

Abstract：Electronic technology and the application of automatic control theory on the vehicle, greatly improve the riding comfort of vehicle and the operation stabilit

第五章 色谱原理

5.1

色谱的原理和分类

5.1.1色谱色基本原理

色谱技术是一种重要的分离和分析技术，其用于物质的分离始于二十世纪初。1903年，俄国植物学家Tswett向填充碳酸钙的柱中注 入植物色素的石油醚冲洗，发现柱中出现数条相互分离的色带，色谱法的命名就是由此发现开始的。随后色谱技术得到不断发展。Martin于1952年因创立气－液色谱分离方法而荣获诺贝尔奖。气相色谱的出现极大地鼓舞了世界各地的科学工作者，激发了人们对分析色谱技术进行放大，使之用于制备目的和工业生产的研究兴趣。资料表明，在50和60年代，分析和生产规模的气相色谱分离技术的研究十分活跃。到了70年代，尤其是在美国制糖工业采用酶法转化技术生产高果葡糖浆以后，液相色谱技术就变成了一个热门的研究领域。色谱在英文中只有一个名词Chromatography），但在中文中却有色谱和层析的名称。 色谱的主要装置如图所示;

1

图 色谱的主要装置图

色谱实际是 色谱分离精度高，设备简单，操作方便，根据各种原理进

行分离的色谱法不仅普遍应用于物质成分的定量分析与检测，而且应用于生物物质的制备分离和纯化，成为生物下游加工过程最重要的纯化技术之一。 5.1．2色谱

第五章 色谱原理

5.1

色谱的原理和分类

5.1.1色谱色基本原理

色谱技术是一种重要的分离和分析技术，其用于物质的分离始于二十世纪初。1903年，俄国植物学家Tswett向填充碳酸钙的柱中注 入植物色素的石油醚冲洗，发现柱中出现数条相互分离的色带，色谱法的命名就是由此发现开始的。随后色谱技术得到不断发展。Martin于1952年因创立气－液色谱分离方法而荣获诺贝尔奖。气相色谱的出现极大地鼓舞了世界各地的科学工作者，激发了人们对分析色谱技术进行放大，使之用于制备目的和工业生产的研究兴趣。资料表明，在50和60年代，分析和生产规模的气相色谱分离技术的研究十分活跃。到了70年代，尤其是在美国制糖工业采用酶法转化技术生产高果葡糖浆以后，液相色谱技术就变成了一个热门的研究领域。色谱在英文中只有一个名词Chromatography），但在中文中却有色谱和层析的名称。 色谱的主要装置如图所示;

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图 色谱的主要装置图

色谱实际是 色谱分离精度高，设备简单，操作方便，根据各种原理进

行分离的色谱法不仅普遍应用于物质成分的定量分析与检测，而且应用于生物物质的制备分离和纯化，成为生物下游加工过程最重要的纯化技术之一。 5.1．2色谱

第五章 成本理论

一、选择题

1、 由企业购买或雇佣任何生产要素所发生的成本是指（ ）

Ａ、显性成本 Ｂ、隐含成本 Ｃ、固定成本 Ｄ、可变成本 2、边际成本是指（ ）

Ａ、总成本除以产量 Ｂ、平均成本除以产量

Ｃ、投入的生产要素每增加一个单位增加的产量 Ｄ、增加生产一单位产量所增加的成本 3、不变成本是指（ ）

Ａ、购进生产要素所支付的成本 Ｂ、即使停止生产也必须支付的成本 Ｃ、要增加产量所要增加的成本 Ｄ、以上解释都不对 4、当AC达到最低点时，下列（ ）是正确的

Ａ、AVC=FC Ｂ、MC=AC Ｃ、P=AVC Ｄ、P=MC

5、通过不同产出水平的可变成本和固定成本，我们可以确定（ ） Ａ、AC Ｂ、AFC Ｃ、MC Ｄ、以上都是

6、如果生产10单位产品的总成本是100元，第11单位的边际成本是21元，那么（ ） Ａ、第11单位产品的可变成本是21元 Ｂ、第10单位的边际成本大于21元 Ｃ、第11单位的平均成本是11元 Ｄ、第12单位的平均成本是12元 7、使用自有资金也应计算利息收入，这种利息从成本角度看是（ ） Ａ、固定成本 Ｂ、隐含成本 Ｃ、会计成本 Ｄ、生产成本 8、对应于边际报酬的递增阶

哈工大自动控制理论

第二章 线性系统的数学模型HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY

本章重点1. 线性系统微分方程的建立；

2. 运用拉氏变换法求解线性微分方程；3. 传递函数的概念和性质； 4. 传递函数和微分方程之间的关系； 5. 结构图的绘制及其等效变换； 6. 结构图和信号流图的关系； 7. 梅逊公式。1 自动控制理论

哈工大自动控制理论

第二章 线性系统的数学模型HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY

本章难点(1) 运用综合的基础知识(如电子、机械、物理等知 识)建立正确的微分方程； (2) 建立系统的结构图或信号流图；

(3)(4)

结构图和信号流图等效变换的灵活运用；建立系统的动态方程。2 自动控制理论

哈工大自动控制理论

第二章 线性系统的数学模型HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY

物理模型— 理想化的物理系统 数学模型— 物理模型的数学描述 建模——建立起比较简单又能反映实际物理过程的模型。 建模的线性化问题 两种基本方法：机理分析法和实验辨识法。求解 线性微分方程 时间响应 观察 性能指标

傅 氏 变 换

拉氏变换 传递函数 S=jω 频率特性 计算

拉氏反变换 估算

估算

频率响

第五章 色谱原理

5.1

色谱的原理和分类

5.1.1色谱色基本原理

色谱技术是一种重要的分离和分析技术，其用于物质的分离始于二十世纪初。1903年，俄国植物学家Tswett向填充碳酸钙的柱中注 入植物色素的石油醚冲洗，发现柱中出现数条相互分离的色带，色谱法的命名就是由此发现开始的。随后色谱技术得到不断发展。Martin于1952年因创立气－液色谱分离方法而荣获诺贝尔奖。气相色谱的出现极大地鼓舞了世界各地的科学工作者，激发了人们对分析色谱技术进行放大，使之用于制备目的和工业生产的研究兴趣。资料表明，在50和60年代，分析和生产规模的气相色谱分离技术的研究十分活跃。到了70年代，尤其是在美国制糖工业采用酶法转化技术生产高果葡糖浆以后，液相色谱技术就变成了一个热门的研究领域。色谱在英文中只有一个名词Chromatography），但在中文中却有色谱和层析的名称。 色谱的主要装置如图所示;

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图 色谱的主要装置图

色谱实际是 色谱分离精度高，设备简单，操作方便，根据各种原理进

行分离的色谱法不仅普遍应用于物质成分的定量分析与检测，而且应用于生物物质的制备分离和纯化，成为生物下游加工过程最重要的纯化技术之一。 5.1．2色谱