首先，自动控制原理这门学科研究的是系统的稳定性
建立系统的数学模型，用不同的分析方法分析和修正系统
所以学到的是模型的构建和系统的分析(主要矛盾)。
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1 .自动控制系统分类
自动控制系统有各种各样的分类方法，例如，按照控制方式可以分为开环控制、反馈控制、复合控制等； 根据设备种类，机械系统、电气系统、机械系统、液压系统、气压系统、生物系等，根据系统的功能，温度控制系统、压力控制系统、位置控制系统等，根据系统的性能，线性系统和非线性系统、连续系统和离散系统、稳定系统和时变系统、确定系统和不确定系统
2 .自动控制系统要求
1 .稳定性2 .快速性3 .准确性3 .自动控制的数学模型
1 .在静态条件(变量各阶导数为零)下，建立描述变量之间关系的代数方程足静态数学模型，描述变量各阶倒数之间关系的微分方程称为动态数学模型2 )控制系统数学模型的方法有分析法和实验法两种，自学原理一书采用分析法复域有传递函数、结构图； 频域具有频率特性的时域数学模型
一般电气元件、力学元件微分方程的建立P21-24要点：感应电容电阻的电压电流公式、kill xddd WDM定律、电枢电路电压平衡方程、电磁转矩方程、电动机轴上的转矩平衡方程、fzdxx运动定律、阻尼力公式、 弹簧力公式.控制系统微分方程的建立首先用系统原理绘制系统框图，并分别列出构成系统部件的微分方程注意1 .信号传递的方向性2 .影响前后元件线性微分方程的特性：可叠加线性微分方程的求解(重点) :1 对微分方程式每个项分别进行pbdhy变换，将微分方程式变换为变量s的代数方程式2 .根据代数方程式求出输出量pbdhy变换函数的式3 .将输出量pbdhy变换函数逆变换而得到
在传递函数定义：零初始条件下，系统输出量的pbdhy变换和输入量的拉式变换的比传递函数的性质：mn，且所有系数都是实数传递函数的零极3360传递函数的零极分布图更能反映反应系统的全面特性。 传递函数的极点是微分方程的特征根，因此决定了所描述系统的自由运动模式，强迫运动(零初始条件响应)也包括这些自由运动模式。 传递函数的零点不形成自由运动的模式，但会影响各模式在响应中的比重，也会影响曲线的形状。 除了零、极点的数学模型外，还有以典型环节形式表现的数学模型。 也就是说，该系统的数学模型表现为传递函数等于几个比例环节，或者一阶微分环节，或者二阶微分环节等于积分环节，或者一阶惯性环节，或者二阶振动环节等。 这种数学模型的形式在频域分析法中很常见。 控制系统的结构图和信号流程图
控制系统结构图为4个基本单元：1、信号线2、引出点(或测量点) 3、比较点(或综合店) 4、块)或拐角)结构图的简化1、系列块的简化2、并行块的简化3、馈给
如何建立系统的数学模型
方法1求解系统的传递函数，首先分析系统的工作原理，利用其工作原理列出其动态结构图，然后利用动态结构图的简化，或者直接在动态结构图中利用Mason公式，即可求解系统的传递函数方法2除此之外，如果现在我们得到的数学模型是时域中的微分方程，那么我们只需要对这样的微分方程去除中间变量，然后得到只与输入和输出相关的这样的微分方程，我们就可以用s取微分算子带，同样系统的传递方法3当然，如果系统的数学模型得到信号流图，我们可以在信号流图上直接利用Mason增益公式求解系统的传递函数。 常见型号
无源网络(例如，RLC电路)、有源网络(例如，由理想运算放大器构建的模拟电路)、简单的电气控制系统(例如，简单的功率拖动、若干功率控制系统)、简单的力学系统
电路通常使用电路元件复数域(复数阻抗法)
R - R，L - sL，C - 1/sC
第三章时域分析方法
1 .系统时间响应的性能指标
1 .典型输入信号：便于数学分析和实验研究的单位阶跃函数单位斜坡函数单位加速度函数单位脉冲函数正弦函数2 .动态过程和稳态过程动态过程：动态过程又称暂态或暂态过程，是指典型输入信号作用下系统输出量从初始状态到最终状态的响应过程。 3 .动态性能和稳态性能的动态性能上升时间tr，希望使用从最终值的10%上升到最终值的90%所需的时间； 在有振动的系统中，也可以理解为响应从零上升到最终值所需的时间。 上升时间越快，响应速度越快峰值时间tp:是指响应超过最终值到达第一峰值所需的时间调整时间ts是指响应到达并保持在最终值-5%以内所需的最短时间过冲量%值响应的最大偏移量c (即
程的阶数通常和系统中储能机构的个数有关2.一阶系统的时域分析 一阶方程作为运动方程的控制系统，称为一阶系统。有些高阶系统的特性，通常可以用一阶系统的特性来近似表征。对于不同形式的一阶系统，其响应特性的数学表达式具有不同的物理意义传递函数为1/(Ts+1)
1.一阶系统的单位阶跃响应
c ( t ) = 1 − e − t / T c(t)=1-e^{-t/T} c(t)=1−e−t/T
T反映系统的额惯性，惯性越小，响应速度越快，惯性越大，响应速度越慢
T=1
T=2
2.一阶系统的单位脉冲响应
c ( t ) = 1 / T e − t / T , t > = 0 c(t)=1/Te^{-t/T},t>=0 c(t)=1/Te−t/T,t>=0
惯性越小，响应速度越好
T=1
T=2
3.一阶系统的额单位斜坡响应
c ( t ) = ( t − T ) + T e − t / T , t > = 0 c(t)=(t-T)+Te{-t/T},t>=0 c(t)=(t−T)+Te−t/T,t>=0
稳态分量是与输入斜坡函数斜率相同但时间滞后T的函数
研究线性定常系统的时间响应，不必对每种输入信号形式进行测定和计算，只需要选取一种典型形式研究
3.二阶系统的时域分析
二阶系统极为普遍，不少高阶系统的特性在一定条件下可用二阶系统的特性来表征。二阶系统的标准形式
Φ ( s ) = C ( s ) R ( s ) = ω n 2 s 2 + 2 ζ ω n s + ω n 2 Phi(s)=frac{C(s)}{R(s)}=frac{omega_n^2}{s^2+2zeta omega_ns+omega_n^2} Φ(s)=R(s)C(s)=s2+2ζωns+ωn2ωn2
令分母 s 2 + 2 ζ ω n s + ω n 2 s^2+2zeta omega_ns+omega_n^2 s2+2ζωns+ωn2=0得到二阶系统的两个极点为
s1,2= − ζ ω n + − ω n ζ 2 − 1 -zetaomega_n+-omega_nsqrt{zeta^2-1} −ζωn+−ωnζ2−1
ζ < 0 zeta<0 ζ<0,不稳定
0 < ζ < 1 0<zeta<1 0<ζ<1,欠阻尼
ζ = 1 zeta=1 ζ=1,临界
ζ > 1 zeta>1 ζ>1,过阻尼