自動控制理論——緒論宮金林PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1 自動控制理論自動控制理論緒論宮金林緒論宮金林 2 教育部副部長 吳啟迪 （2007年全國自動化教育年會） 自動化領(lǐng)域涉及的面非常廣泛，除了實際工程應(yīng) 用之外，還包括基礎(chǔ)研究、方法論直到哲學(xué)研究的內(nèi) 容，這對學(xué)生的就非常的全面；對激發(fā)學(xué)生 的而言，這個領(lǐng)域可以發(fā)揮的作用非常巨大 。比如 說反饋的概念，這個概念無處不在。另一個就是系統(tǒng) 的概念，我想沒有什么人能比我們學(xué)自動化的人更懂 得 第1頁/共40頁 3 什么是系統(tǒng)工程了。所以，當我們把這些東西與很 多背景結(jié)合起來的時候，就深刻感覺到 。近年來出現(xiàn)的復(fù)雜性、非線性、混沌 等問題，都是在這個領(lǐng)域迸發(fā)出來的。我相信，用 自動控制中這些豐富

2、而美麗的概念和方法來激發(fā)我 們的學(xué)生，一定可以產(chǎn)生很多創(chuàng)新。我們自豪地說 ，自動控制的理論是一種會激發(fā)創(chuàng)新的理論。 第2頁/共40頁 4 第3頁/共40頁 5 一個簡單的水箱液面，因生產(chǎn)和生活需要，希望液面一個簡單的水箱液面，因生產(chǎn)和生活需要，希望液面 高度高度h 維持恒定。當水的流入量與流出量平衡時，水維持恒定。當水的流入量與流出量平衡時，水 箱的液面高度維持在預(yù)定的高度上。箱的液面高度維持在預(yù)定的高度上。 當水的流出當水的流出 量增大或流入量量增大或流入量 減小，平衡則被減小，平衡則被 破壞，液面的高破壞，液面的高 度不能自然地維度不能自然地維 持恒定。持恒定。 水水 箱箱 流流 出出 流

3、流 入入 h 第4頁/共40頁 6 這種出水量與進水量的不平衡現(xiàn)象必然要經(jīng)常發(fā)生的。這這種出水量與進水量的不平衡現(xiàn)象必然要經(jīng)常發(fā)生的。這 使得這種使得這種“水位恒定的要求水位恒定的要求”變得難以實現(xiàn)了。變得難以實現(xiàn)了。 所謂所謂控制控制就是強制性地改變某些物理量（如上例中的進水就是強制性地改變某些物理量（如上例中的進水 量），而使另外某些特定的物理量（如液面高度量），而使另外某些特定的物理量（如液面高度h）維持在某）維持在某 種特定的標準上。種特定的標準上。 水水 箱箱 流流 出出 流流 入入 h 這 種 人 為這 種 人 為 地強制性地改地強制性地改 變進水量，而變進水量，而 使液面高度維使

4、液面高度維 持恒定的過程，持恒定的過程， 即是人工控制即是人工控制 過程。過程。 人工控制的例子。 第5頁/共40頁 自動控制就是在沒有人直接參與的情況下，利用控制自動控制就是在沒有人直接參與的情況下，利用控制 器使被控對象（或過程）的某些物理量（或狀態(tài)）自器使被控對象（或過程）的某些物理量（或狀態(tài)）自 動地按預(yù)先給定的規(guī)律去運行。動地按預(yù)先給定的規(guī)律去運行。 水水 箱箱 流出流出 流入流入 h 控制控制 器器 浮浮 子子 當出水與進水的平衡當出水與進水的平衡 被破壞時，水箱水位下降被破壞時，水箱水位下降 ( (或上升或上升) )，出現(xiàn)偏差。這，出現(xiàn)偏差。這 偏差由浮子檢測出來，自偏差由浮子檢

5、測出來，自 動控制器在偏差的作用下，動控制器在偏差的作用下， 控制閥門開控制閥門開大大(或關(guān)小或關(guān)小)， 對偏差進行修正，從而保對偏差進行修正，從而保 持液面高度不變。持液面高度不變。 7 第6頁/共40頁 8 2. 2. 自動控制的基本職能元件自動控制的基本職能元件 自動控制的實現(xiàn)自動控制的實現(xiàn), ,實際上是由自動控制裝置來代替人實際上是由自動控制裝置來代替人 的基本功能，從而實現(xiàn)自動控制的。畫出以上人工控制的基本功能，從而實現(xiàn)自動控制的。畫出以上人工控制 與自動控制的功能方框圖進行對照。與自動控制的功能方框圖進行對照。 水箱水箱 流流 出出 流流 入入 h 水箱水箱 流流 出出 流流 入入

6、 h 控制控制 器器 浮浮 子子 眼睛 浮子 大腦 自動控制器 肌肉、手 執(zhí)行元件 第7頁/共40頁 9 肌肉和肌肉和 閥門閥門 希望液位希望液位 實際液位實際液位 大大 腦腦水水 箱箱 眼眼 睛睛 比較兩圖可以看出，自動控制實現(xiàn)人工控制的功能，比較兩圖可以看出，自動控制實現(xiàn)人工控制的功能， 存在必不可少的三種代替人的職能的基本元件：存在必不可少的三種代替人的職能的基本元件： 氣氣 動動 閥閥 門門 希望液位希望液位實際液位實際液位 浮浮 子子 控制器控制器水水 箱箱 第8頁/共40頁 10 執(zhí)執(zhí) 行行 元元 件件 參考輸入?yún)⒖驾斎?輸輸 出出 測量變測量變 送元件送元件 控制器控制器對對 象

7、象 擾動輸擾動輸 入入 測量元件與變送器（代替眼睛）；測量元件與變送器（代替眼睛）； 自動控制器（代替大腦）；自動控制器（代替大腦）； 執(zhí)行元件（代替肌肉、手）。執(zhí)行元件（代替肌肉、手）。 這些基本元件與被控對象相連接，一起構(gòu)成一個自這些基本元件與被控對象相連接，一起構(gòu)成一個自 動控制系統(tǒng)。下圖是典型控制系統(tǒng)方框圖動控制系統(tǒng)。下圖是典型控制系統(tǒng)方框圖。 第9頁/共40頁 11 自動控制中的一些術(shù)語及方框圖自動控制中的一些術(shù)語及方框圖 1. 1.常用術(shù)語常用術(shù)語 控制對象控制對象 控制器控制器 系統(tǒng)系統(tǒng) 系統(tǒng)輸出系統(tǒng)輸出 操作量操作量 參考輸入?yún)⒖驾斎?擾動擾動 2. 2.系統(tǒng)方框圖系統(tǒng)方框圖

8、將系統(tǒng)中各個部分都用一個方框來表示，并注上將系統(tǒng)中各個部分都用一個方框來表示，并注上 文字或代號，根據(jù)各方框之間的信息傳遞關(guān)系，用有文字或代號，根據(jù)各方框之間的信息傳遞關(guān)系，用有 向線段把它們依次連接起來，并標明相應(yīng)的信息。向線段把它們依次連接起來，并標明相應(yīng)的信息。 突出了系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)輸入與輸出的關(guān)系及各環(huán)節(jié)突出了系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)輸入與輸出的關(guān)系及各環(huán)節(jié) 之間的相互影響，便于定性和定量分析。之間的相互影響，便于定性和定量分析。 第10頁/共40頁 12 第11頁/共40頁 13 第二節(jié)第二節(jié) 基本控制方式基本控制方式 定義：如果系統(tǒng)的輸出量不參與對系統(tǒng)的控制，則稱為開環(huán)控制。 控制器控制器被控對

9、象被控對象 控制量控制量 被控量被控量 開環(huán)控制系統(tǒng)的典型方框圖如圖所示。 交通指揮紅綠燈，自動洗衣機，自動售貨機，產(chǎn)品自動交通指揮紅綠燈，自動洗衣機，自動售貨機，產(chǎn)品自動 生產(chǎn)線，數(shù)控車床等等。生產(chǎn)線，數(shù)控車床等等。 第12頁/共40頁 14 例子：直流電動機轉(zhuǎn)速開環(huán)控制系統(tǒng) M 功率 放大器 電動機 負載 電 位 器 當調(diào)節(jié)電位器滑臂位置時，改變功率放大器的輸入電壓，從而改變電動機的電樞電壓，最終改變電動機的轉(zhuǎn)速。以上的控制過程，用方框圖簡單直觀地表示出來。 電動機電動機 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速滑臂位滑臂位 置置 功率功率 放大器放大器 電位器電位器 第13頁/共40頁 15 定義：如果系統(tǒng)的輸出量參與

10、對系統(tǒng)的控制，則稱為閉環(huán)控制。 閉環(huán)控制系統(tǒng)的典型方框圖如圖所示。 根據(jù)實際輸出來修正控制作用，實現(xiàn)對被控對象進行控根據(jù)實際輸出來修正控制作用，實現(xiàn)對被控對象進行控 制的任務(wù)，這種控制原理稱為反饋控制原理。制的任務(wù)，這種控制原理稱為反饋控制原理。 控制器控制器被控對象被控對象 反饋元件反饋元件 輸入輸入輸出輸出 + - 偏差偏差 第14頁/共40頁 16 例子：直流電動機轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng) 測速發(fā)電機檢測得到電動機的實際轉(zhuǎn)速n，并轉(zhuǎn)換成與給定電壓相同的物理量uf，然后反饋到輸入端，與給定電壓ur相比較，其偏差值ue經(jīng)放大器放大后，來控制電動機的轉(zhuǎn)速，使電動機保持在與給定電壓ur相對應(yīng)的速度下運轉(zhuǎn)

11、。 F 測速發(fā)動機 電 位 器 功率 放大器 M 功率 放大器 電動機 負載 n ur uf ueua 第15頁/共40頁 17 閉環(huán)控制的特點： 控制作用不是直接來自給定輸入，而是系統(tǒng)的偏差信號，由偏差產(chǎn)生對系統(tǒng)被控量的控制； 系統(tǒng)被控量的反饋信息又反過來影響系統(tǒng)的偏差信號，即影響控制作用的大小。這種自成循環(huán)的控制作用，使信息的傳遞路徑形成了一個閉合的環(huán)路，稱為閉環(huán)。 提高了控制精度。 電動機電動機 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 速速 給定給定 位置位置 功率功率 放大器放大器 電位器電位器 + - 負載負載 擾動擾動 測速發(fā)動機測速發(fā)動機 uf ureua 第16頁/共40頁 18 開環(huán)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的比較開環(huán)與

12、閉環(huán)控制系統(tǒng)的比較: : 1. 閉環(huán)控制采用的是負反饋原理:將系統(tǒng)輸出量引回輸入端,與輸入量比較,利用所得偏差進行控制,使偏差減小或消除. 2. 開環(huán)控制與閉環(huán)控制的基本區(qū)別在于閉環(huán)控制具有反饋環(huán)節(jié),具有自動修復(fù)被控量偏離 給定值的能力,具有很強的抗干擾能力. 3. 在系統(tǒng)參數(shù)配合不當時,閉環(huán)系統(tǒng)容易產(chǎn)生震蕩甚至不穩(wěn)定. 工程上常采用的復(fù)合控制方法，就是把兩者結(jié)合起來使用。 第17頁/共40頁 19 控制器控制器被控對象被控對象 前饋控制器前饋控制器 輸入輸入輸出輸出 + - + 擾動擾動 1、構(gòu)成：將開環(huán)控制和閉環(huán)控制結(jié)合起來。 2、特點：兼有開環(huán)和閉環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)點，控制精度高，控制作用快，但

13、結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜。 第18頁/共40頁 20 第19頁/共40頁 21 一、一、 按給定信號的特征劃分按給定信號的特征劃分 給定信號是系統(tǒng)的指令信息。它代表了系統(tǒng)希望給定信號是系統(tǒng)的指令信息。它代表了系統(tǒng)希望 的輸出值，反映了控制系統(tǒng)要完成的基本任務(wù)和職能。的輸出值，反映了控制系統(tǒng)要完成的基本任務(wù)和職能。 1. 1.恒值控制系統(tǒng)恒值控制系統(tǒng)：給定輸入維持不變，希望輸出給定輸入維持不變，希望輸出 維持在某一特定值上。維持在某一特定值上。 液位控制系統(tǒng)，直流電動機調(diào)速系統(tǒng)液位控制系統(tǒng)，直流電動機調(diào)速系統(tǒng)等等。等等。 2. 2.隨動控制系統(tǒng)隨動控制系統(tǒng)：給定信號上預(yù)先不知道的隨時給定信號上預(yù)先不知道的

14、隨時 間任意變化的函數(shù)。控制系統(tǒng)能夠使被控量以盡可能間任意變化的函數(shù)。控制系統(tǒng)能夠使被控量以盡可能 小的誤差跟隨給定值的變化。小的誤差跟隨給定值的變化。 跟蹤衛(wèi)星的雷達天線系統(tǒng)跟蹤衛(wèi)星的雷達天線系統(tǒng) 3.3.程序控制系統(tǒng)程序控制系統(tǒng)：給定值按預(yù)先給定的規(guī)律變化給定值按預(yù)先給定的規(guī)律變化 的控制系統(tǒng)。的控制系統(tǒng)。機械加工中的程序控制機床機械加工中的程序控制機床等等。等等。 第20頁/共40頁 22 二、 按系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述劃分 1.線性系統(tǒng) 當系統(tǒng)各元件輸入輸出特性是線性特性，系統(tǒng)的 狀態(tài)和性能可以用線性微分（或差分）方程來描述時 ，則稱這種系統(tǒng)為線性系統(tǒng)。 所謂線性特性是指元件的靜特性是一條過原

15、點的 直線，也稱其為線性元件。因此，由線性元件組成的 系統(tǒng)則必是線性系統(tǒng)。線性系統(tǒng)的一個突出特點就是 滿足，可運用疊加原理的兩個性質(zhì)（可疊加 性和齊次性），作為鑒別系統(tǒng)是否為線性系統(tǒng)的依據(jù) 。 線性系統(tǒng)線性系統(tǒng) r(t)c(t) r1(t) c1(t) r2(t) c2(t) r1(t) + r2(t) c1(t) + c2(t) ar1(t) ac1(t) 第21頁/共40頁 23 y x 0 b -b y xa -a 0 -b b 2. 2.非線性系統(tǒng)非線性系統(tǒng) 系統(tǒng)中只要存在一個非線性特性的元件，系統(tǒng)就系統(tǒng)中只要存在一個非線性特性的元件，系統(tǒng)就 由非線性方程來描述，這種系統(tǒng)稱為非線性系統(tǒng)

16、。由非線性方程來描述，這種系統(tǒng)稱為非線性系統(tǒng)。 y x k a -a 0 M -M y x k a -a 0 第22頁/共40頁 24 三、三、 按信號傳遞的連續(xù)性劃分按信號傳遞的連續(xù)性劃分 1.連續(xù)系統(tǒng)連續(xù)系統(tǒng) 連續(xù)系統(tǒng)的特點是系統(tǒng)中各元件的輸入信號和輸連續(xù)系統(tǒng)的特點是系統(tǒng)中各元件的輸入信號和輸 出信號都是時間的連續(xù)函數(shù)。這類系統(tǒng)的運動狀態(tài)是出信號都是時間的連續(xù)函數(shù)。這類系統(tǒng)的運動狀態(tài)是 用微分方程來描述的。用微分方程來描述的。 連續(xù)系統(tǒng)中各元件傳輸?shù)男畔⒃诠こ躺戏Q為模擬連續(xù)系統(tǒng)中各元件傳輸?shù)男畔⒃诠こ躺戏Q為模擬 量，多數(shù)實際物理系統(tǒng)都屬于這一類，其輸入輸出一量，多數(shù)實際物理系統(tǒng)都屬于這一類

17、，其輸入輸出一 般用般用r(t)和和c(t)表示。表示。 r(t ) t 0 c(t) t 0 第23頁/共40頁 25 2.離散系統(tǒng)離散系統(tǒng) 控制系統(tǒng)中只要有一處的信號是脈沖序列或數(shù)碼控制系統(tǒng)中只要有一處的信號是脈沖序列或數(shù)碼 時，該系統(tǒng)即為離散系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的狀態(tài)和性能一時，該系統(tǒng)即為離散系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的狀態(tài)和性能一 般用差分方程來描述。實際物理系統(tǒng)中，信息的表現(xiàn)般用差分方程來描述。實際物理系統(tǒng)中，信息的表現(xiàn) 形式為離散信號的并不多見，往往是控制上的需要，形式為離散信號的并不多見，往往是控制上的需要， 人為地將連續(xù)信號離散化，我們稱其為采樣。人為地將連續(xù)信號離散化，我們稱其為采樣。 c(t

18、 ) t 0 c(t)c*(t) c*(t ) t 0 第24頁/共40頁 26 四、四、 按系統(tǒng)的輸入與輸出信號的數(shù)量劃分按系統(tǒng)的輸入與輸出信號的數(shù)量劃分 1. 1.單變量系統(tǒng)單變量系統(tǒng)（SISO） 2. 2.多變量系統(tǒng)多變量系統(tǒng)（MIMO） 五、五、 自動控制系統(tǒng)的基本組成自動控制系統(tǒng)的基本組成 在形形色色的自動控制系統(tǒng)中，反饋控制是最基在形形色色的自動控制系統(tǒng)中，反饋控制是最基 本的控制方式之一。一個典型的反饋控制系統(tǒng)總是由本的控制方式之一。一個典型的反饋控制系統(tǒng)總是由 控制對象和各種結(jié)構(gòu)不同的職能元件組成的。除控制控制對象和各種結(jié)構(gòu)不同的職能元件組成的。除控制 對象外，其他各部分可統(tǒng)稱

19、為控制裝置。每一部分各對象外，其他各部分可統(tǒng)稱為控制裝置。每一部分各 司其職，共同完成控制任務(wù)。下面給出這些職能元件司其職，共同完成控制任務(wù)。下面給出這些職能元件 的種類和各自的職能。的種類和各自的職能。 第25頁/共40頁 27 輸輸 出出 輸輸 入入放大放大 元件元件 + - 測量變送測量變送 元件元件 給定給定 元件元件 執(zhí)行執(zhí)行 元件元件 串聯(lián)串聯(lián) 校正校正 元件元件 + - 對對 象象 反饋校正反饋校正 元件元件 其職能是給出與期望的輸出相對應(yīng)的 系統(tǒng)輸入量，是一類產(chǎn)生系統(tǒng)控制指令的裝置。 第26頁/共40頁 28 其職能是檢測被控量，如果測出的物 理量屬于非電量，大多情況下要把它轉(zhuǎn)

20、換成電量，以 便利用電的手段加以處理。 其職能是把測量元件檢測到的實際輸 出值與給定元件給出的輸入值進行比較，求出它們之 間的偏差。 其職能是將過于微弱的偏差信號加以 放大，以足夠的功率來推動執(zhí)行機構(gòu)或被控對象。 其職能是直接推動被控對象，使其被 控量發(fā)生變化。 為改善或提高系統(tǒng)的性能，在系統(tǒng)基 本結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上附加參數(shù)可靈活調(diào)整的元件。工程上稱 為調(diào)節(jié)器。常用串聯(lián)或反饋的方式連接在系統(tǒng)中。 第27頁/共40頁 29 一、一、 對系統(tǒng)的要求對系統(tǒng)的要求 各類控制系統(tǒng)為達到理想的控制目的，必須具備各類控制系統(tǒng)為達到理想的控制目的，必須具備 以下兩個方面的性能以下兩個方面的性能 ( (基本要求基本要求

21、) ) ： （a a）使系統(tǒng)的輸出快速準確地按輸入信號要求的）使系統(tǒng)的輸出快速準確地按輸入信號要求的 期望輸出值變化。期望輸出值變化。 （b b）使系統(tǒng)的輸出盡量不受任何擾動的影響。）使系統(tǒng)的輸出盡量不受任何擾動的影響。 對自控系統(tǒng)性能的要求一般可歸納為三大性能指標：對自控系統(tǒng)性能的要求一般可歸納為三大性能指標： （1 1）穩(wěn)定性：）穩(wěn)定性：要求系統(tǒng)絕對穩(wěn)定且有一定的穩(wěn)定裕要求系統(tǒng)絕對穩(wěn)定且有一定的穩(wěn)定裕 量。量。 （2 2）瞬態(tài)質(zhì)量：）瞬態(tài)質(zhì)量：要求系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)過程具有一定的要求系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)過程具有一定的 快速性和變化的平穩(wěn)性?？焖傩院妥兓钠椒€(wěn)性。 第28頁/共40頁 30 在實際系統(tǒng)中，

22、由于總是存在著不同性質(zhì)的儲能在實際系統(tǒng)中，由于總是存在著不同性質(zhì)的儲能 元件。并且也由于能源功率的限制，使得系統(tǒng)放大能元件。并且也由于能源功率的限制，使得系統(tǒng)放大能 力必然有限。因而使相應(yīng)的運動加速度不會太大，速力必然有限。因而使相應(yīng)的運動加速度不會太大，速 度和位移不會瞬間變化，而要經(jīng)歷一段時間，即系統(tǒng)度和位移不會瞬間變化，而要經(jīng)歷一段時間，即系統(tǒng) 運動必然有一個漸變的過程。運動必然有一個漸變的過程。 r(t) t 0 c(t) t 0 （3 3）穩(wěn)態(tài)誤差：）穩(wěn)態(tài)誤差：要求系統(tǒng)最終的響應(yīng)準確度，限制要求系統(tǒng)最終的響應(yīng)準確度，限制 在工程允許的范圍之內(nèi)，是系統(tǒng)控制精度的恒量。在工程允許的范圍之

23、內(nèi)，是系統(tǒng)控制精度的恒量。 第29頁/共40頁 31 二、二、 控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計 1.系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析 系統(tǒng)給定，在規(guī)定的工作條件下，對它進行分析系統(tǒng)給定，在規(guī)定的工作條件下，對它進行分析 研究，其中包括穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)性能分析，看是否滿研究，其中包括穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)性能分析，看是否滿 足要求，以及分析某個參數(shù)變化時對上述性能指標的足要求，以及分析某個參數(shù)變化時對上述性能指標的 影響，決定如何合理地選取等。影響，決定如何合理地選取等。 2. 2.系統(tǒng)的設(shè)計系統(tǒng)的設(shè)計 系統(tǒng)設(shè)計的目的，是要尋找一個能夠?qū)崿F(xiàn)所要求系統(tǒng)設(shè)計的目的，是要尋找一個能夠?qū)崿F(xiàn)所要求 性能的自動控制系統(tǒng)。因

24、此，在系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)和性能的自動控制系統(tǒng)。因此，在系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)和 應(yīng)具備的性能已知的條件下，根據(jù)被控對象的特點，應(yīng)具備的性能已知的條件下，根據(jù)被控對象的特點， 構(gòu)造出適合的控制器是設(shè)計的主要任務(wù)。應(yīng)進行的步構(gòu)造出適合的控制器是設(shè)計的主要任務(wù)。應(yīng)進行的步 驟如下：驟如下： （1 1）熟悉對系統(tǒng)性能的要求。）熟悉對系統(tǒng)性能的要求。 （2 2）根據(jù)要求的性能指標綜合確定系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。）根據(jù)要求的性能指標綜合確定系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。 第30頁/共40頁 32 （3 3）若控制對象是已知的，根據(jù)確定的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模）若控制對象是已知的，根據(jù)確定的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模 型和已知部分的數(shù)學(xué)模型，求得控制器的數(shù)模和控制

25、型和已知部分的數(shù)學(xué)模型，求得控制器的數(shù)模和控制 規(guī)律。規(guī)律。 （4）按綜合確定的數(shù)模進行系統(tǒng)分析，驗證它在各 種信號作用下是否滿足要求。若不滿足，及時修正。 （5）樣機設(shè)計制造和試驗，驗證設(shè)計結(jié)果。 第31頁/共40頁 33 第五節(jié)第五節(jié) 自動控制理論發(fā)展簡況自動控制理論發(fā)展簡況 Water Clock 水運儀象臺水運儀象臺 歐洲工業(yè)革命歐洲工業(yè)革命 1750 Before 18681868-19001900-1960 After 1960 Prehistory of Auto ControlPrimitive PeriodClassic PeriodModern Period 電話&世界大戰(zhàn) 1910-1945 空間技術(shù)空間技術(shù)&電電 腦時代腦時代 1957 第32頁/共40頁 34 Before 1868 Prehistory of Automatic Control n 300BC 古希臘人發(fā)明的浮球調(diào)節(jié)裝 置 n 800AD 古阿拉伯人利用浮球進行水鐘 控制 n 1086AD 蘇頌 韓公廉發(fā)明的水運儀象臺 水運儀象臺水運儀象臺 第33頁/共40頁 35 Before 18681868-1900 1788英國J. Watt用飛球調(diào)節(jié)控制蒸汽機的速 度 氣 閥