《自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)》學(xué)習(xí)及心得

1、自控原理與系統(tǒng)學(xué)習(xí)及心得體會(huì) 自控原理學(xué)習(xí)內(nèi)容 在整個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)中， 我們一共學(xué)習(xí)了五章內(nèi)容， 第一章是自動(dòng)控制 系統(tǒng)的概論 ;第二章是系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 ;第三章是時(shí)域分析法 ;第四章 是頻域分析法 ;第五章是系統(tǒng)的校正方法 . 第一章是自動(dòng)控制系統(tǒng)的概論， 主要內(nèi)容有自動(dòng)控制的定義， 基本控 制方法及特點(diǎn)， 對(duì)控制系統(tǒng)性能的基本要就， 自動(dòng)控制系統(tǒng)的方塊圖 表示方法，自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類和一些經(jīng)典的自動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)例分 析等。在學(xué)習(xí)的過當(dāng)中， 我知道了所謂自動(dòng)控制系統(tǒng)就是在沒有人直 接參與的情況下， 利用控制裝置操縱被控對(duì)象和被控量， 使其按照預(yù) 定的規(guī)律運(yùn)作和變化。 基本控制方式是利用傳感器感

2、應(yīng)信息， 將信息 放大處理后變成電信號(hào)作用于系統(tǒng),使系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié) . 對(duì)于一個(gè)控制 系統(tǒng)，我們的要求是快速，穩(wěn)定，準(zhǔn)確對(duì)于一階系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)PID能快 速的打到目的。對(duì)于二階系統(tǒng) ,我們要求其單位階躍響應(yīng)要是處于欠 阻尼狀態(tài) .我們系統(tǒng)是否穩(wěn)定可以用勞斯穩(wěn)定判據(jù)來判定?？刂葡到y(tǒng) 的主要分類為 :閉環(huán)控制系統(tǒng)、開環(huán)控制系統(tǒng)、定值控制系統(tǒng)、隨動(dòng) 控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)、線性控制系統(tǒng)、非線性控制系統(tǒng)、連續(xù)控 制系統(tǒng)、離散控制系統(tǒng)、單變量控制系統(tǒng)和多變量控制系統(tǒng)。自動(dòng)控 制系統(tǒng)的方塊圖表示， 組成系統(tǒng)的每個(gè)環(huán)節(jié)用一個(gè)方塊表示， 環(huán)節(jié)間 用帶箭頭的線段連接，稱為信號(hào)線，只能單方向傳遞。信號(hào)的比較用 表示

3、，他具有對(duì)幾個(gè)信號(hào)進(jìn)行求和的功能， 一般在多個(gè)輸入信號(hào)的 信號(hào)線旁邊標(biāo)“ +”“-”表示信號(hào)的極性。自控的方塊圖表示如下， 除此之外，老師還給我們精講了烘烤爐溫度控制的實(shí)例。 第二章，拉皮拉斯變換及其應(yīng)用 在本章節(jié)中，老師重點(diǎn)講了拉普拉斯變換，它是一種函數(shù)的變換方法， 利用拉氏變換可以將微分方程變換成代數(shù)方程， 便于求解。拉普拉斯 變換主要是用來求解在時(shí)間域系統(tǒng)的輸入和輸出的偏微分方程，拉普 拉斯變換主要就是把時(shí)間域變到復(fù)頻域。 在講拉氏變換的時(shí)候還涉及 到了階躍函數(shù)，脈沖函數(shù)，斜坡函數(shù)，指數(shù)函數(shù)，正弦函數(shù)等常見函 數(shù)。在本章中，還有拉氏變換的運(yùn)算定理，拉氏反變換，拉氏變換舉 例等內(nèi)容，老師重

4、點(diǎn)講了舉例的地方，我們要求不論是一階系統(tǒng)還是 二階系統(tǒng)，都要能夠在過渡時(shí)間內(nèi)快速達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的。 二階系統(tǒng)要處 于欠阻尼狀態(tài)。由于拉氏變換公式很難記，老師鼓勵(lì)我們查表。 第三章，本章主要是通過微分方程，傳遞函數(shù)和系統(tǒng)框圖建立自動(dòng)控 制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，利用數(shù)學(xué)模型描述系統(tǒng)的輸入量和輸出量以及內(nèi) 部各變量之間的關(guān)系。控制系統(tǒng)的微分方程的建立和微分方程的求 解，在這當(dāng)中就用到了第二章學(xué)到的拉氏變換來求解， 在講道傳遞函 數(shù)時(shí)我知道了它是系統(tǒng)數(shù)學(xué)表達(dá)式的一種形式， 還有系統(tǒng)框圖，這幾 個(gè)名詞之間是有很大關(guān)系的，建立好數(shù)學(xué)模型，沒有傳遞函數(shù)不行， 沒有系統(tǒng)框圖也不行。老師重點(diǎn)講了系統(tǒng)框圖和傳遞函數(shù)的建立，

5、 傳 遞函數(shù)的建立主要是用梅遜公式， 通過系統(tǒng)的框圖，結(jié)合梅遜公式把 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)寫出。在學(xué)習(xí)梅遜公式的時(shí)候，我知道了沒遜公式的 計(jì)算方式，利用梅遜公式可以很快的列出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)， 自控系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)圖是系統(tǒng)傳遞函數(shù)圖形化的描述方式，是圖形化的數(shù)學(xué)模型， 由系統(tǒng)的每個(gè)環(huán)節(jié)組成，能直觀的表示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及各個(gè)參變 量和作用量在系統(tǒng)中的作用，表示各個(gè)環(huán)節(jié)的相互聯(lián)系。 第四章主要是說控制系統(tǒng)的時(shí)域分析法， 說的是時(shí)域分析法對(duì)于線性 定常系統(tǒng)，可基于系統(tǒng)的微分方程，利用拉氏變換為數(shù)學(xué)工具，直接 求解系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)。并利用想應(yīng)該表達(dá)式或響應(yīng)曲線分析自動(dòng)控制 系統(tǒng)的性能，一個(gè)系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)取決于系統(tǒng)

6、本身的結(jié)構(gòu)參數(shù)， 又與 系統(tǒng)的初始狀態(tài)以及作用于系統(tǒng)的外作用有關(guān)。階躍響應(yīng)的性能指 標(biāo)，把控制系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間順序可分為動(dòng)態(tài)過程和穩(wěn)態(tài)過程，分析動(dòng) 態(tài)過程可以評(píng)價(jià)系統(tǒng)的快速性和穩(wěn)定性， 分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)過程可以評(píng) 價(jià)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，對(duì)于階躍響應(yīng)的性能指標(biāo)，我們要求調(diào)整時(shí)間要短， 超調(diào)量不能太大，穩(wěn)態(tài)誤差要越小越好，最好等于零。這幾個(gè)變量是 相互矛盾的，所以要均衡好，平衡調(diào)節(jié)才可以使系統(tǒng)處于最佳狀態(tài)， 系統(tǒng)效率達(dá)到最大化。對(duì)于二階系統(tǒng)，要讓它工作在欠阻尼狀態(tài)下， 阻尼比應(yīng)取左右。這樣系統(tǒng)具有快速性，又有過度構(gòu)過程的穩(wěn)定性。 系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求系統(tǒng)受到外界的擾動(dòng)后能在一定時(shí)間內(nèi)恢復(fù)原狀 態(tài)，對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定

7、可以用勞斯判據(jù)進(jìn)行計(jì)算判定。 第五章 系統(tǒng)頻域特性分析法，雖然老師沒怎么講課，但是經(jīng)過老師 的指點(diǎn)，也對(duì)這章節(jié)有一定的了解，頻域分析法是控制理論中常用的 方法之一。是一種圖解法，通過系統(tǒng)的開環(huán)特性的圖形來分析閉環(huán)系 統(tǒng)的性能。頻率特性不僅可以有微分方程和傳遞函數(shù)求解，還可以經(jīng) 過試驗(yàn)的方式求得。對(duì)于系統(tǒng)分析具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。頻率特性是 系統(tǒng)對(duì)不同頻率正弦輸入信號(hào)的響應(yīng)特性，對(duì)于一個(gè)穩(wěn)定的線性系 統(tǒng)，其輸出量的幅值與輸入量的幅值對(duì)頻率的變化稱為幅頻特性， 其 輸出相位與輸入相位對(duì)頻率的變化稱為相位頻率特性。 兩者稱為頻率 特性和幅相特性。 頻率特性的特性： 頻率特性是以線性定常系統(tǒng)為基 礎(chǔ)的且

8、假定微分方程是穩(wěn)定的情況下推導(dǎo)出來的； 頻率特性對(duì)系統(tǒng)的 控制元件和部件， 控制裝置都適用； 表達(dá)式含有系統(tǒng)或元件部件的全 部結(jié)構(gòu)參數(shù)； 頻率特性和微分方程及傳遞函數(shù)一樣， 也是系統(tǒng)或元件 的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型； 利用頻率特性可以根據(jù)開環(huán)系統(tǒng)頻率特性分析閉環(huán) 系統(tǒng)的性能。 學(xué)習(xí)心得，隨著學(xué)期期末的到來， 自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)這門課程 的學(xué)習(xí)也進(jìn)入了尾聲， 以上是我對(duì)這門課程的總結(jié)， 在學(xué)習(xí)的過程當(dāng) 中雖然遇到了許多困難， 但是在老師的悉心指導(dǎo)下還是一一克服了困 難。隨著圣餐發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步， 自動(dòng)制動(dòng)控制系統(tǒng)這技術(shù)一定會(huì)廣 泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中去。 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的知識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠， 紙上談兵都只 能談兩頁，用到實(shí)踐中的又回更少了。在老師的教導(dǎo)下，讓我們懂得 了學(xué)習(xí)的重要性， 在老師在課堂上穿插的話外題中， 不僅讓我學(xué)到了 課本的知識(shí)， 還讓我學(xué)到了一股爭氣， 青年人要爭，這使我受益匪淺。 老師不僅在教學(xué)，更是在育人。教我們學(xué)習(xí)做人面面俱到，使我更加 堅(jiān)定了人