检测和控制技术基础.docx

检测与控制技术基础 江苏技术师范学院复习资料 检测与控制技术基础概述 这门课程要学习三方面的内容：控制技术基础、测试技术基础、单片机与接口技术的基础知识。（P2） 控制技术中需要解决的系统的“三性”：稳定性、快速性、精确性。（P2） 传递函数不是简单的输入数值与输出数值之比，而是输出函数与输入函数两个函数之间的比值。 传递函数是描述一个系统在各个频率点上的幅值放大倍数和相位差的函数。表示了系统的所有动静态特性。（P2） 信号的描述 信号分析的目的：1）分析被测信号的类别、构成及特征参数，使工程测控人员了解被测对象的特征参量，以便深入了解被测对象内在的物理本质。 2）为正确选用和设计测控系统提供依据。（P4） 2、信号的分类：（P4） 简单周期信号 周期信号 确定性信号 复杂周期信号 准周期信号 非周期信号 瞬态信号 平稳随机信号 非确定性信号 非平稳随机信号 3、确定性信号：是指可用确定的数学关系式来描述的信号。 周期性信号：按一定周期重复的信号。 非周期性信号：没有重复周期。 直流信号：幅值不随时间变化的信号，其实质是频率为0的周期信号。 确定性信号按照它的取值情况分为：连续信号和离散信号。（P5-6） 非确定性信号：不能用精确的数学关系式来表示，也无法确切地预测未来任何瞬间精确值的信号，都可以称为随机信号。（P6） 一般可从三个变量域（幅值域、频域和时域）来描述信号。（P7） 周期信号傅里叶三角级数的计算：公式（P8）例题（P10）图（P12） 周期信号的频谱具有以下三个共同特点： 频谱是由一根根离散谱线组成，每根谱线代表一个正弦或余弦分量； 每条谱线只出现在基波频率的整数倍上，不存在非整数的频率分量； 各谐波分量的幅值随谐波次数或频率的增高而减小。 有时也把这三个特点概况成：离散性、谐波性、收敛性。（P11） 控制技术基础 开环控制：系统的被控制量对于控制量没有反作用，称为开环控制系统。 开环控制缺点：抗干扰性能很差、控制精度低。 优点：装置简单、调试方便、成本低廉。 例：P23 被控 制对象：电炉； 被控制量（或输出量）：炉量T是要求实现自动控制的物理量； 控制量：旋转调压器的滑臂能改变控制电压Vt。 负反馈的概念（P23） 扰动 d 给定值r 偏差e 控制量u 被控制量c 比较器 控制规律 对象 反馈量b 测量元件  = 1 \* GB3 ①测量元件对系统的输出（即被控制量）进行测量  = 2 \* GB3 ②测量元件的输出反馈量b，通常反馈量b与被控制量c成比例（b与c成比例）  = 3 \* GB3 ③r是系统的输入量，称为给定量，通常与被控制量c的希望值成比例（r与c成比例）  = 4 \* GB3 ④r与b在比较器里相减，得到偏差e（e=r-b）  = 5 \* GB3 ⑤偏差e经过运算和放大后去控制被控制量c  = 6 \* GB3 ⑥当系统受到扰动d的影响，使得被控制量c偏离希望值（如c ,b ,e ,u ,从而使被控制趋向希望值；反之，如扰动使被控制量c ，则负反馈也会使c趋向希望值） 闭环控制系统与开环控制系统最大的差别在于闭环控制系统存在一条从被控制量经过测量元件到系统输入端的通道，这条通道称为反馈通道。 另外还有一条前向通道，这条通道从给定值开始、沿着放大器、电动机、调压器直到被控对象和被控制量。（P24） 闭环控制系统的三个重要机能：1）测量被控制量 2）将测量被控制量所得的反馈量与给定值进行比较，得到偏差e 3）根据偏差e对被控制量进行修正（P24） 5、由于闭环控制系统的输出端（被控制量）和输入端（给