自动控制理论里的一型系统和二型系统是什么？
自动控制理论里的一型系统和二型系统是系统开环传递函数的极点在坐标原点处的个数即为系统的型，一型系统和二型系统分别有一个和两个。
1、一型系统和二型系统开环传递函数可表示为：
G(s)H(s)= (t1S+1)(t2S+1)....；
----------------------；
S*(t1S+1)(t2S+1).... ；
或者
G(s)H(s)= (t1S+1)(t2S+1)....；
----------------------；
S*S*(t1S+1)(t2S+1)....；
2、目前普通高等院校“自动控制理论(原理)”教学学时大致有三种，48学时、64学时和80学时。自动控制理论（原理）涉及专业比较多，教学内容以经典控制理论为主，控制对象依据专业而不同。
3、本书主要适用专业为： 电气工程及其自动化，机械设计及其自动化，电子信息工程。部分内容(例如控制对象方面的例题)稍加修改，也可以适应其他如建筑环境与能源应用工程专业等。
4、本教材是与上述的教学学时和专业相配套的教学参考书(80学时及以上的还需要略微补充一点内容)，同时也可作为学生自学教材。
扩展资料：
自动控制理论系统分类：
按控制原理的不同，自动控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统，开环控制系统。
自动控制理论系统解析：
1、在开环控制系统中，系统输出只受输入的控制，控制精度和抑制干扰的特性都比较差。开环控制系统中，基于按时序进行逻辑控制的称为顺序控制系统。
2、由顺序控制装置、检测元件、执行机构和被控工业对象所组成。主要应用于机械、化工、物料装卸运输等过程的控制以及机械手和生产自动线。
3、闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的，利用输出量同期望值的偏差对系统进行控制，可获得比较好的控制性能。闭环控制系统又称反馈控制系统。
4、按给定信号分类，自动控制系统可分为恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。
5、恒值控制系统，给定值不变，要求系统输出量以一定的精度接近给定希望值的系统。如生产过程中的温度、压力、流量、液位高度、电动机转速等自动控制系统属于恒值系统。
6、随动控制系统，给定值按未知时间函数变化，要求输出跟随给定值的变化。如跟随卫星的雷达天线系统。
7、程序控制系统，给定值按一定时间函数变化。如程控机床。
参考资料来源：百度百科-自动控制系统
自动控制技术的内容有哪些？
从控制的方式看，自动控制系统有闭环和开环两种。
闭环控制
闭环控制也就是（负）反馈控制，原理与人和动物的目的性行为相似，系统组成包
括传感器（相当于感官），控制装置（相当于脑和神经），执行机构（相当于手腿和肌肉）。传感器检测被控对象的状态信息（输出量）,并将其转变成物理（电）
信号传给控制装置。控制装置比较被控对象当前状态（输出量）对希望状态（给定量）的偏差，产生一个控制信号，通过执行机构驱动被控对象运动，使其运动状态
接近希望状态。在实际中，闭环（反馈）控制的方法多种多样，应用于不同领域和各个方面，当前广泛应用并快速发展的有：最优控制，自适应控制，专家控制（即以专家知识库为基础建立控制规则和程序），模糊控制，容错控制，智能控制等。
开环控制
开环控制也叫程序控制，这是按照事先确定好的程序，依次发出信号去控制对象。按信号产生的条件，开环控制有时限控制，次序控制，条件控制。20世纪80年代以来，用微电子技术生产的可编程序控制器在工业控制（电梯，多工步机床，自来水厂）中得到广泛应用。当然，一些复杂系统或过程常常综合运用多种控制类型和多类控制程序。
技术运用
随着电子计算机技术和其他高技术的发展，自动控制技术的水平越来越高，应用越来越广泛，作用越来越重要。尤其是在生产过程的自动化、工厂自动化、机器人技术、综合管理工程、航天工程、军事技术等领域，自动控制技术起到了关键作用。
自动控制原理
自动控制原理是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（称控制装置或控制器），使机器、设备或生产过程（统称被控对象）的某个工作状态或参数（即被控制量）自动地按照预定的规律运行。
进一步促进并完善了自动控制理论的发展。到战后，以形成完整的自动控制理论体系，这就是以传递函数为基础的经典控制理论，它主要研究单输入-单输出，线形定常数系统的分析和设计问题。
自动控制系统：
为了实现各种复杂的控制任务，首先要将被控制对象和控制装置按照一定的方式连接起来，组成一个有机的整体，这就是自动控制系统。
在自动控制系统中，被控对象的输出量即被控量是要求严格加以控制的物理量，它可以要求保持为某一恒定值，例如温度、压力或飞行轨迹等；而控制装置则是对被控对象施加控制作用的相关机构的总体，它可以采用不同的原理和方式对被控对象进行控制，但最基本的一种是基于反馈控制原理的反馈控制系统。
自动控制系统
自动控制系统及应用复习题
一、概念知识
1、 恒直控制系统和随动系统各自主要特点是什么？
答：恒直控制系统特点是：系统控制量为恒定的常量，而要求系统的被控制量也保持在相对的常量上。
随动系统的特点是：系统控制量是变化着的（常常还是随机的）要求被控制量能够准确、迅速复
现控制量的变化。
2、 组成自动系统的主要原件有哪些？它们各起什么α作用？ 答：（1）被空量：任何控制系统必定有其控制对象，即系统所要操纵的对象，控制对象的输出是被控量。
（2）给定元件：系统工作时都要加上一定的激力信号，用来生产并可调节系统控制量的元件
（3）检测元件：为了检测被控制量，系统需要有检测元件，检测元件的精度直接影响系统的精度，
所以应尽可能采用精度高的检测元件和合理的检测线路。
（4）比较元件：为了及时反馈信号和控制量进行比较，以便产生偏差信号，因此系统必须有比较元
件。
（5）放大元件：由于偏差信号一般都比较微弱，需要进行变换放在，使它具有足够的幅值和功率，
因此系统还必须有放大元件。
（6）执行元件：系统需要根据偏差信号对被控制量产生再控制作用，去驱动控制对象，使被控量按
控制要求的变化规律动作，这就要求系统应具有执行元件。
（7）校正元件：为改善系统的控制性能，还需要在系统的偏差信号至被控信号间的前向通道中或反
馈通道中加入校正元件。
3、自动控制系统的控制过渡过程是怎样的？
答：过渡过程是指系统的被控量C（t）在受到控制量或扰动量作用后由原来的平衡状态变
化到新的平衡状态的过程。
4、作为检测元件自整角机在控制系统中的作用是什么？
答：在控制系统中，自整角机总是两个或两个以上以上组合，这种组合自整角机能将轴上的转角变换为
电信号或者着将电信号转变为转轴的转角，使机械上互不相联的两根或几根转轴同步偏转或旋转，以实现角度的传输、变换和接收。
5、光电（光栅）编码盘在数控机床中得到广泛应用，它优缺点是什么？ 答：光电（光栅）编码盘的优点：没有触点磨损，允许转速高，精度较高。 缺点：结构复杂、价格贵、光源寿命短，、安装较困难。
6、晶闸管导通角α大小的控制是通过触发电路实现的，请简述触发电路的移动控制过程 答：触发电路移动控制过程是通过调整电位器RP来实现的；若使RP增大，则电容充电时间常数（Re+RP）
C增大，充电过程减慢，使电容电压到达峰点电压的时刻延后，意味着产生脉冲的时刻后延，亦即控制角α增大，整流电路输出平均电压Ud减小，反之α减小Ud增大，从而实现移相控制。
7、在具有电阻、电感负载的单相晶管整电路中，下列两种情况会发生怎样的后果? （1）若续流二极管断路
（2）若续流二极管的极性接反 答：（1）若续流二极管断路。则会出现与未接续流二极管的情况完全一致的输出电压波形。
（2）将续流二极管的极性接反，则整流后的直流电压将直接通过接反的续流二极管，导致续流
二极管、晶闸管等烧毁。而电阻，电感负载上无电流（或只有微小电流）通过不能正常工
作。
8、在控制系统中用比例积分（P1）调节器具有什么优点？
答：比例积分（P1）调节器是比例调节器和积分调节器的组合，比例调节器能立即响应输入信号，
加快响应过程；而积分调节器虽然响应过程慢，但却可通过不断积分的积累过程来最终消除误差。比例积分调节器兼顾了二者的优点。
9、SPWM变压变频调速系通采用异步电动机作负载时，是如何调速的？
答：采用异步电动机作负载时，SPWM变压变频调速是分段控制的。基频以下采取恒磁恒压频比控
制方式；基频以上，采取恒压弱磁升速控制方式。
10、自动控制系统稳定性的意义是什么？
答：若系统在初始状态的影响下，由它所引起的系统时间响应随着时间的推移，逐渐衰减并趋向于
零（即回到平衡位置）则称系统为稳定的；反之若在初始状态影响下，由它所引起的系统的时间响应随时间的推移而发散（即越来越偏离平衡位置）则称该系统为不稳定的。
11、系统稳定的充要条件是什么？
答：稳定系统的特征根必须全部具有负实部；反之，若特征根中有一个或一个以上具有正实部时，
则系统必须为不稳定
12、应用劳斯稳定判据对系统的稳定性进行判断时，其步骤是怎样的？ 答：应用劳斯稳定判据时，分三个步骤进行： 步骤一：列出闭环系统特征方程为 ansn+ an-1sn-1 +……+ a1s + a0=0
式中an＞0各项系数均为实数。检查各项系数是否都大于零，若都大于零则进行下一步骤；若
某系数小于零或出现缺项便可立即断定这样的系统是不稳定的。 步骤二：列定劳斯陈表
陈表的第一行（sn）和第二行（sn-1）依特征议程式的系数直接排列。从第三行（sn-2）往下按公
式计算。这些公式的规律是：每行的数都是由该行上边两行的相关数算得等号右边的二阶行列式中，第二列都是上两行中第一列的两个数，第一列是被算数下一列的上两行的两个数；等号右边的分母是上一行的第一列的数。
步骤三：考察陈表中第一列各数的符号：若第一列各数均为正数，则闭环特征方程所有的根具
有负实部，系统稳定；如果第一列中有负数，则系统不稳定，并且第一列中数值符号的改变次数即等于特征方程含有正实部根的数目。
13、任何自动控制系统都要进行校正，系统校正的做含意是什么？
答：一个系统的性能指标总是根据它所要完成的具体任务规定的，一般情况下，几个性能指标的要
求往往是矛盾的，仅仅依靠调整参数，并不一定能使系统全面的满足性能指标的要求。此时，可在原有系统中，有目的地增添一些装置或元件，使系统全面的满足性能指标的要求。我们把这种在系统中增加新的环节，用以改善系统性能的方法称为对系统进行校正。
14、校正的实质是什么？
答：校正的实持在于降变系统的零、极点分部，改变系统频率特性，或根轨迹的形状。
15、相位超前校正的作用是什么？
答：采用相位超前校正后，由于在对数幅频率特性上有20dB/dec段存在，故加大了系统的穿越频率
WC、谐振频率Wt、与截止频率Wb、其结果是加大了系统宽带，加快了系统的影响速度；又由
于产生了一定量的相位超前角，以补偿原系统中某些元件造成的过大的相角滞后，这就有可能加大系统的相位裕量，结果是增大了系统的相对稳定性。
具有两个特点：一是始终提供超前相角；二是随W的减小，幅频也减小，即低频衰减特性。故超前网络又称为高通滤波器。 16、相位滞后校正的作用是什么？
答：滞后校正的作用是利用它的高频衰减特性（即负斜率特性）其校正机理并不是相位滞后，相位
滞后的负面影响还应设法降至最小限度，具体方法是使滞后校正的转角频率1/βT和1/T均远离原系统的穿越频率WC，靠近低频段即β和T要选的尽可能大些，一般取其时间常数T比原系统的最大时间常数还要大些。这样即使加入滞后环节，WC附近的相位几乎没有什么变化，响应速度等了几乎不受影响，这时因低频段增益的增大而改善系统稳定性能。由于滞后校正的高频衰减特性会使系统的穿越频率WC左移，从而使相位裕量增大，改善系统的相对稳定性。 具有两个特点：一是始终提供滞后相角；二是具有高频衰减特性，称为低通滤波器。
17、相位滞后——超前的作用是什么？
答：相位滞后——超前校正，是滞后校正与超前校正的组合，因此它具有超前校正的提高系统相对
稳定性和响应快速性；同时又具有滞后校正的不影响原有动态性能的前提下，提高系统的开环增益，改善系统的稳定性能，即同时改善系统的动态性能和稳定性能。它具有低频端和高频端频率衰减的特性，故又称带通滤波器。
18、PID校正的实质是什么？
答：相位超前、相位滞后和相位滞后——超前校正环节都是由电阻和电容组成的网络，统称为无源
校正环节，其本身没有放大作用，而且输入阻抗低，输出阻抗高，属于无源校正环节。当由运算放大器和电阻、电容组成反馈网络连接而成时，则为有源校正环节，它具有高增益放大作用，而且输入阻抗高，输出阻搞低。被广泛应用于工程控制系统中，常常称其为调节器。
按偏差的比例积分和微分进行控制，可分为比例（P）调节器，比例积分（PI）调节器和比例积分微
分（PID）调节器。
自动控制原理与系统专业课
5
学习目标
了解根轨迹的概念、意义；重点掌握绘制常规负反馈系统根轨迹的基本条件和基本规则；掌握参量根轨迹的绘制和正反馈根轨迹的绘制；了解多回路控制系统的根轨迹和迟后系统根轨迹；掌握增加开环零极点对根轨迹的影响；了解利用根轨迹分析系统的暂态响应。 教学内容
【知识点】 根轨迹的基本概念，绘制根轨迹的基本条件和基本规则，广义根轨迹，利用根轨迹分析系统的性能，用MATLAB绘制系统的根轨迹 【技能点】
绘制根轨迹。
教学方法 演示法 讲授法 多媒体法
教学条件 ppt课件 任务单 工作单 补充资料 视频文件 考核评价 理论知识掌握情况 任务完成情况 团队合作能力 工作态度
学生自评 小组成员互评 教师评价 学生的知识和能
力要求 具有综合应用所学知识的能力 具有自主学习的能力
教师的知识和能
力要求
具备一定的设计控制系统的能力 具备较丰富的控制知识
学习情境5
线性系统的频域分析
教学时间
4学时
学习目标
掌握频率特性的基本概念，幅相频率特性图与对数频率特性图的建立；熟悉典型环节的频率特性及其Nyquist图与Bode图；掌握系统开环频率特性（Nyquist图和Bode图）的绘制；了解最小相位系统的概念；重点掌握利用实测开环幅频特性确定最小相位系统的开环传递函数的方法；重点掌握判断系统稳定性的几何判据：乃奎斯特稳定判据（包括利用幅相频率特性曲线和对数频率特性曲线进行判断）；熟悉控制系统相角裕度、幅值裕度的基本定义和概念及计算方法；一般了解闭环幅频特性（等M圆）的求解方法，掌握频域性能指标及频域指标与时域指标的关系。
教学内容
【知识点】 频率特性，典型环节的频率特性，系统开环频率特性的绘制，乃奎斯特定判据和系统的相对稳定性，系统的频率特性及频域性能指标，频率特性的实验确实方法，用MATLAB进行系统的频域分析 【技能点】
系统频率特性的绘制。
教学方法 演示法 讲授法 多媒体法
教学条件
ppt课件 任务单 工作单 补充资料 视频文件
6
考核评价
理论知识掌握情况 任务完成情况 团队合作能力 工作态度
学生自评 小组成员互评 教师评价
学生的知识和能
力要求 具有综合应用所学知识的能力 具有自主学习的能力
教师的知识和能
力要求
具备一定的设计控制系统的能力 具备较丰富的控制知识
学习情境6
系统的分析与校正
教学时间
8学时
学习目标
了解控制系统校正的概念、校正的实质、校正的方法、校正方式；熟悉串联相位超前校正、相位滞后校正、相位滞后-超前校正装置及特性；重点掌握利用频率特性法确定串联校正装置参数的方法；简单了解反馈校正、前馈校正及复合控制。 教学内容
【知识点】 线性系统的校正，线性系统校正的概念，线性系统的基本控制规律，常用校正装置及其特性，校正装置设计的方法和依据，串联校正的设计，MATLAB在线性系统校正中的应用。
【技能点】
校正的设计
教学方法 演示法 讲授法 多媒体法
教学条件
ppt课件 任务单 工作单 补充资料 视频文件 考核评价
理论知识掌握情况 任务完成情况 团队合作能力 工作态度
学生自评 小组成员互评 教师评价
学生的知识和能
力要求 具有综合应用所学知识的能力 具有自主学习的能力
教师的知识和能
力要求
具备一定的设计控制系统的能力 具备较丰富的控制知识
三、课程实施建议
（一）教学方法
1.教学内容组织方式与目的
1）由于《自动控制系统与应用》课的理论性和抽象性都很强，具有一定的深度和复杂性，我们对各章的基本内容都进行了深入剖
7
析，找出其关键内容、重点和难点，并在此基础之上制定了比较完善的教学大纲，将教学内容分为了解、掌握、熟练运用等几个层次。 主要内容：控制系统的数学模型、线性系统的时域分析法、线性系统的轨迹法、线性系统的频域分析法、线性系统的校正方法、线性离散系统的分析与校正、非线性控制系统分析。
2）在课堂上，采用了多媒体教学手段，采用“启发式”教学方法，由浅入深地讲解有关概念、定义和分析方法，积极引导学生主动思考问题；因材施教，根据不同层次的学生适当调整讲课内容和深度；同时还注意将自动化领域最新进展适时地介绍给学生等等。并要求学生课前预习，带着问题来听课；课后要在阅读大量参考书和做一些概念性强的习题的前提下，领会本课程的要点，以利于消化课程内容。教师在教学计划与大纲指导下，进行教学过程, 根据学生的课堂表现、考试成绩、问卷调查,教师及时调整讲课内容和方法。 3）在授课过程当中，我们随时布置一定量的课后作业题，使学生巩固对课堂上所学知识的理解和掌握，并且对学生也有一定的约束力和督促作用。教师对作业进行定期检查，以便了解学生对已学内容的理解和掌握情况，并依此及时纠正学生在对基本概念和方法理解上的偏差、调整课堂教学的进度。我们在授课过程当中还采用了课堂练习的方式，即先进行阶段性随堂测验，然后再集体答疑，集中解决具有共性的问题，收到了良好的效果。。
（二）教学条件 1.标准与规范 1、编制学期授课计划规范
学期授课计划是任课教师进行教学工作的依据，是教学的基本文件之一，必须认真编制。 2、备课规范
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备好课是提高教学质量，上好课的一个关键。任课教师在深刻领会大纲的基础上，认真备好内容、备教材、备教法、备学生、不上无准备的课。 3、课堂教学规范
课堂教学是教学的基本形式，讲好课是提高教学质量的中心环节。任课教师在备好课的基础上遵循教学规律和原则，运用科学的教学方法和手段，上好每一堂课。 4、作业、练习规范
作业是学生进一步理解和巩固知识，熟练运用知识和重要环节。任课老师要十分重视对学生作业的布置、指导、检查和批改。 5、教学辅导工作规范
教学辅导工作是对学生因材施教，解决学生课堂学习存在的疑难问题的重要教学活动，教师应主动认真地做好这一工作。 6、实践教学规范
实践教学是学好这门课程的关键部分，老师在学生实习前一定要给学生讲清楚安全以及维护风机时的操作规程。
2.教学设施
自动控制实训室、多媒体教室。。 3.实训条件
（1）自动控制实训中心 （2）校外企业 （三）课程考评方法
1. 作业布置8-10次，以习题为主，其平均成绩记为平时成绩，
9
占总成绩的20%-40%
2. 本课程考核以笔试方式进行，考核成绩占总成绩的80%-60% 3. 课程总成绩 = 平时成绩+考核成绩
四、参考文献
1．《现代控制工程》 绪方胜彦著（卢伯英 佟明安 罗维铭 译） 科学出版社
2．《自动控制原理与系统》上、下册 清华大学吴麒等 国防工业出版社
3.《自动控制原理》 孙德宝 主编 化学工业出版社 4．《自动控制原理》 天津大学 李光泉 主编 机械工业出版社
5．《自动控制理论》 侯夔龙 主编 西安交通大学出版社
自动控制系统由哪几部分组成？
由执行元件、测量元件和控制元件三部分组成。
执行元件用于改变被控量，如电机作为执行元件可以改变机械臂的角度；
测量元件用于测量被控量，如采用旋转变压器或者码盘等角位置测量元件可以检测机械臂的转角；
控制元件用于实现闭环控制，改善被控系统性能，一般采用模拟电路、DSP、PLC或者计算机等部件实现，可以校正被控对象，改变系统开环传递函数，使闭环系统满足一定的性能指标要求。
扩展资料：
按控制原理的不同，自动控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统。
1 开环控制系统
在开环控制系统中，系统输出只受输入的控制，控制精度和抑制干扰的特性都比较差。开环控制系统中，基于按时序进行逻辑控制的称为顺序控制系统；由顺序控制装置、检测元件、执行机构和被控工业对象所组成。主要应用于机械、化工、物料装卸运输等过程的控制以及机械手和生产自动线。
2 闭环控制系统
闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的，利用输出量同期望值的偏差对系统进行控制，可获得比较好的控制性能。闭环控制系统又称反馈控制系统。
按给定信号分类，自动控制系统可分为恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。
3 恒值控制系统
给定值不变，要求系统输出量以一定的精度接近给定希望值的系统。如生产过程中的温度、压力、流量、液位高度、电动机转速等自动控制系统属于恒值系统。
4 随动控制系统
给定值按未知时间函数变化，要求输出跟随给定值的变化。如跟随卫星的雷达天线系统。
5 程序控制系统
给定值按一定时间函数变化。如程控机床。
自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。自动控制是工程科学的一个分支。
它涉及利用反馈原理的对动态系统的自动影响，以使得输出值接近我们想要的值。从方法的角度看，它以数学的系统理论为基础。我们今天称作自动控制的是二十世纪中叶产生的控制论的一个分支 。基础的结论是由诺伯特·维纳，鲁道夫·卡尔曼提出的。
参考资料：百度百科——自动控制系统