自動控制原理第一章.黃堅第二版

1、自動控制理論精品課程根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編26/4/200950/根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編第一章 自動控制的基本原理第二節(jié) 自動控制系統(tǒng)的分類第一節(jié) 自動控制與自動控制系統(tǒng)第四節(jié) 自動控制理論發(fā)展簡述第三節(jié) 對控制系統(tǒng)性能的要求 課程安排、學(xué)習(xí)方法、實驗安排根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編第一節(jié) 自動控制與自動控制系統(tǒng)一、自動控制的基本概念第一章自動控制的基本原理根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編1969年7月20日，“阿波羅11號”飛船首次登陸月球時的珍貴圖片 第一節(jié) 自動控制與自動控制系統(tǒng)根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電

2、子課件改編2008年9月25日至28日,中國成功實施了神舟七號載人航天飛行（新化社報道） 第一節(jié) 自動控制與自動控制系統(tǒng)根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編圖1-5 飛機(jī)在上海浦東國際機(jī)場跑道上滑行第一節(jié) 自動控制與自動控制系統(tǒng)根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編圖 一列CRH3“和諧號”動車組?？吭诟臄U(kuò)建的新北京南站站臺（中國政府網(wǎng) 陳濤 攝）第一節(jié) 自動控制與自動控制系統(tǒng)根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編圖 RH煉鋼設(shè)備第一節(jié) 自動控制與自動控制系統(tǒng)根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編蘇格蘭科學(xué)家展示新近研制成功的高仿真仿生學(xué)假肢。 第一節(jié) 自動控制與自動控制系統(tǒng)根據(jù)黃堅自動控制

3、原理與應(yīng)用電子課件改編圖1-4住宅看護(hù)機(jī)器人（法新社報道）第一節(jié) 自動控制與自動控制系統(tǒng)根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編圖1-7 1989年，人工智能模糊控制全自動洗衣機(jī)在三洋研制成功（引自人民網(wǎng)）第一節(jié) 自動控制與自動控制系統(tǒng)根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編一、自動控制的基本概念現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的自動控制技術(shù)得到自動控制技術(shù)得到 了廣泛的應(yīng)用了廣泛的應(yīng)用 航天器航天器 工業(yè)控制工業(yè)控制 機(jī)器人機(jī)器人 家用電器家用電器 自動控制自動控制： 在無人直接參與下，利用控制裝在無人直接參與下，利用控制裝置置操操縱受控對象，使受控對象的被控量按給定縱受控對象，使受控對象的被控量

4、按給定信號信號變化規(guī)律去變化規(guī)律去變化變化。 第一節(jié) 自動控制與自動控制系統(tǒng)根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編控制量控制量:閥門開閥門開度（蒸汽流量）度（蒸汽流量）例例 水溫人工控制系統(tǒng)水溫人工控制系統(tǒng) 受控對象受控對象:水箱水箱系統(tǒng)的構(gòu)成：系統(tǒng)的構(gòu)成：被控制量被控制量:水溫水溫 蒸汽通蒸汽通過熱傳導(dǎo)器過熱傳導(dǎo)器件把熱量傳件把熱量傳遞給水遞給水,水的水的溫度與蒸汽溫度與蒸汽的流量成正的流量成正比比. 手動調(diào)手動調(diào)節(jié)閥門的開節(jié)閥門的開度，從而調(diào)度，從而調(diào)節(jié)蒸汽的流節(jié)蒸汽的流量量,來控制水來控制水的溫度的溫度.但人工難以實現(xiàn)穩(wěn)定的高質(zhì)量控制但人工難以實現(xiàn)穩(wěn)定的高質(zhì)量控制. 第一節(jié) 自動控制與自

5、動控制系統(tǒng)根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編例例 水溫自動控制系統(tǒng)水溫自動控制系統(tǒng)系統(tǒng)中增加了：系統(tǒng)中增加了：控制器控制器電機(jī)電機(jī)加入給定信號加入給定信號工作原理：工作原理：檢測實際溫度檢測實際溫度產(chǎn)生控制信號產(chǎn)生控制信號 通過電機(jī)調(diào)通過電機(jī)調(diào)節(jié)閥門的開度節(jié)閥門的開度 從而調(diào)節(jié)蒸從而調(diào)節(jié)蒸汽流入，控制汽流入，控制水的溫度水的溫度. 實實現(xiàn)沒有人直接現(xiàn)沒有人直接參入的自動水參入的自動水溫控制溫控制.控制器控制器第一節(jié) 自動控制與自動控制系統(tǒng)根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編溫度檢測溫度檢測 為了方便地分析系統(tǒng)性能，一般為了方便地分析系統(tǒng)性能，一般用框圖來表示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，水溫自動控制用框圖

6、來表示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，水溫自動控制系統(tǒng)可用框圖表示為：系統(tǒng)可用框圖表示為： 要使自動控制系統(tǒng)滿足工程實際的需要使自動控制系統(tǒng)滿足工程實際的需要要 , 必須研究自動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)與必須研究自動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)與系統(tǒng)性能之間的關(guān)系。特別是被控對象運(yùn)系統(tǒng)性能之間的關(guān)系。特別是被控對象運(yùn)動規(guī)律動規(guī)律實際實際溫度溫度偏差偏差反饋量反饋量預(yù)期預(yù)期溫度溫度_控制器控制器執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)閥門閥門水箱水箱控制器控制器第一節(jié) 自動控制與自動控制系統(tǒng)根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編二、自動控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及控二、自動控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及控制方式制方式1開環(huán)控制開環(huán)控制有順向作用而無反向聯(lián)系有順向作用而無反

7、向聯(lián)系. 不同的被控對象和不同的控制裝不同的被控對象和不同的控制裝置構(gòu)成了不同的控制系統(tǒng)，所以自動置構(gòu)成了不同的控制系統(tǒng)，所以自動控制系統(tǒng)的種類是很多的。自動控制控制系統(tǒng)的種類是很多的。自動控制系統(tǒng)一般有兩種基本控制方式系統(tǒng)一般有兩種基本控制方式.開環(huán)控制開環(huán)控制 控制裝置與受控對象之間只控制裝置與受控對象之間只第一節(jié) 自動控制與自動控制系統(tǒng)根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編功率放大器+-負(fù)載電動機(jī)n uguaueuD給定 偏差例例 轉(zhuǎn)臺速度開環(huán)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)臺速度開環(huán)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)臺 電機(jī)電機(jī)電源和放電源和放 大裝置大裝置速度設(shè)置速度設(shè)置系統(tǒng)組成：系統(tǒng)組成：由圖可見：由圖可見： 速度設(shè)置信號

8、通速度設(shè)置信號通過功率放大以后，過功率放大以后，提供給電動機(jī)驅(qū)動提供給電動機(jī)驅(qū)動電源，電動機(jī)帶動電源，電動機(jī)帶動轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)。 由于被控制量由于被控制量速度沒有反饋到速度沒有反饋到輸入端與給定信輸入端與給定信號比較號比較,為開環(huán)控為開環(huán)控制系統(tǒng)。制系統(tǒng)。給定給定速度速度實際實際轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖:放大放大器器直流電動機(jī)直流電動機(jī)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)臺 這種轉(zhuǎn)臺在這種轉(zhuǎn)臺在C D 機(jī)、計算機(jī)機(jī)、計算機(jī)磁盤驅(qū)動器等許磁盤驅(qū)動器等許多現(xiàn)代裝置中廣多現(xiàn)代裝置中廣泛應(yīng)用泛應(yīng)用.第一節(jié) 自動控制與自動控制系統(tǒng)根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編例例 轉(zhuǎn)臺速度開環(huán)擾動控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)臺速度開環(huán)擾動控制系統(tǒng)功率

9、放大器電壓放大器+- -負(fù)載niuguBuaumueuD功 放干擾M電動機(jī)擾動測量器n電壓放大器+uBuguaue圖 直流電動機(jī)轉(zhuǎn)速擾動控制系統(tǒng) 測量出外部擾動作用，形成與外部擾動測量出外部擾動作用，形成與外部擾動作用相反的控制量與外部作用共同使被控作用相反的控制量與外部作用共同使被控量基本不受影響。量基本不受影響。第一節(jié) 自動控制與自動控制系統(tǒng)根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編例例 轉(zhuǎn)臺速度開環(huán)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)臺速度開環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性好，容易設(shè)計和調(diào)整結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性好，容易設(shè)計和調(diào)整以及成本較低的優(yōu)點，對那些負(fù)載恒定，以及成本較低的優(yōu)點，對那些負(fù)載恒定，擾動小，控制精度要求不高的實

10、際系統(tǒng)，擾動小，控制精度要求不高的實際系統(tǒng)，是有效的控制方式。是有效的控制方式。開環(huán)控制的特點：開環(huán)控制的特點：第一節(jié) 自動控制與自動控制系統(tǒng)根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編2閉環(huán)控制閉環(huán)控制閉環(huán)控制: 閉環(huán)控制又稱為閉環(huán)控制又稱為反饋控制反饋控制或或按偏差按偏差控制控制。 控制裝置與受控控制裝置與受控對象之間，不但有對象之間，不但有順向作用，還有反順向作用，還有反向聯(lián)系。向聯(lián)系。 例例 轉(zhuǎn)臺速度閉環(huán)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)臺速度閉環(huán)控制系統(tǒng) 系統(tǒng)中增加了系統(tǒng)中增加了測速發(fā)電機(jī)作為測速發(fā)電機(jī)作為反饋裝置反饋裝置 測出電動機(jī)的測出電動機(jī)的速度反饋給控制速度反饋給控制器。器。 與給定信號比較產(chǎn)生偏差電壓，

11、經(jīng)過與給定信號比較產(chǎn)生偏差電壓，經(jīng)過功率放大后對電動機(jī)的速度進(jìn)行閉環(huán)控制功率放大后對電動機(jī)的速度進(jìn)行閉環(huán)控制. 當(dāng)速度受擾動當(dāng)速度受擾動發(fā)生變化時，偏發(fā)生變化時，偏差電壓也隨之變差電壓也隨之變化，通過閉環(huán)調(diào)化，通過閉環(huán)調(diào)節(jié)能消除干擾。節(jié)能消除干擾。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖測速機(jī)測速機(jī)偏差偏差預(yù) 期預(yù) 期速度速度實 際實 際轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速放大器放大器_直流電動機(jī)直流電動機(jī)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)臺第一節(jié) 自動控制與自動控制系統(tǒng)根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編閉環(huán)控制閉環(huán)控制功率放大器電壓放大器+-負(fù)載測速發(fā)電機(jī)nuguaufueud在這種（閉環(huán)）系統(tǒng)中，測量元件測的在這種（閉環(huán)）系統(tǒng)中，測量元件測的是被控量（轉(zhuǎn)速是被

12、控量（轉(zhuǎn)速n），所以，無論任何），所以，無論任何因素，只要因素，只要n變化，就可以自動調(diào)節(jié)，變化，就可以自動調(diào)節(jié)，消除或減小這種變化。消除或減小這種變化。第一節(jié) 自動控制與自動控制系統(tǒng)根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編直流調(diào)速系統(tǒng)、交流變頻調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編 （3）能減小或消除由擾動形成的偏差，具有較高的控制精度和較強(qiáng)的抗擾能力。 通過以上的實例分析可得出閉環(huán)控制系統(tǒng)具有的特點： （1）系統(tǒng)的控制信號是給定值與反饋量的差值，故稱為按偏差控制或反饋控制。 （2）閉環(huán)系統(tǒng)有兩種傳輸通道：前向通道和反饋通道。自動控制原理中主要討論閉環(huán)控制系統(tǒng)。自動控制原理中主要討論閉

13、環(huán)控制系統(tǒng)。 反饋是控制的精髓第一節(jié) 自動控制與自動控制系統(tǒng)根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編3復(fù)合控制復(fù)合控制 測量出外部作用，形成與測量出外部作用，形成與外部作用相反的控制量與外部作用共同使外部作用相反的控制量與外部作用共同使被控量基本不受影響。被控量基本不受影響。前饋補(bǔ)償控制前饋補(bǔ)償控制復(fù)合控制基本形式復(fù)合控制基本形式.前饋補(bǔ)償控制：前饋補(bǔ)償控制：復(fù)合控制：復(fù)合控制：反饋控制反饋控制+ 在外部作用下，由系統(tǒng)被控在外部作用下，由系統(tǒng)被控制量的變化產(chǎn)生調(diào)節(jié)和控制作用。制量的變化產(chǎn)生調(diào)節(jié)和控制作用。反饋控制：反饋控制：第一節(jié) 自動控制與自動控制系統(tǒng)根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編 按

14、擾動前饋補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制按擾動前饋補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制給定值給定值被控被控制量制量_檢測元件檢測元件控制器控制器受控對象受控對象前饋補(bǔ)償控制前饋補(bǔ)償控制反饋控制反饋控制主通道主通道前饋通道前饋通道擾動擾動第一節(jié) 自動控制與自動控制系統(tǒng)根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編3復(fù)合控制復(fù)合控制功率放大器電壓放大器電壓放大器+-負(fù)載niuguaumufueuduB-uf功 放電壓放大電壓放大擾動測量器測速發(fā)電機(jī)干擾電動機(jī)nuguauBue+圖圖 直流電動機(jī)轉(zhuǎn)速復(fù)合控制系統(tǒng)直流電動機(jī)轉(zhuǎn)速復(fù)合控制系統(tǒng)第一節(jié) 自動控制與自動控制系統(tǒng)根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編第二節(jié)自動控制系統(tǒng)的分類一、按變量的數(shù)學(xué)關(guān)系

15、來分一、按變量的數(shù)學(xué)關(guān)系來分 自動控制系統(tǒng)的分類方法較多，常自動控制系統(tǒng)的分類方法較多，常見的有以下幾種見的有以下幾種 第一章 概 述二、按控制系統(tǒng)的輸入作用來分二、按控制系統(tǒng)的輸入作用來分根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編一、線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)一、線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng) 由線性微分方程或線性差分方程由線性微分方程或線性差分方程所描述的系統(tǒng)。所描述的系統(tǒng)。由非線性方程描述的系統(tǒng)。由非線性方程描述的系統(tǒng)。第二節(jié)自動控制系統(tǒng)的分類線性系統(tǒng)：線性系統(tǒng)：非線性系統(tǒng)：非線性系統(tǒng)：根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編二、定常系統(tǒng)和時變系統(tǒng)定常系統(tǒng)定常系統(tǒng): 若系統(tǒng)微分方程的系數(shù)為常數(shù)，則若系統(tǒng)微分方

16、程的系數(shù)為常數(shù)，則稱之為線性定常系統(tǒng)。此類系統(tǒng)為本書稱之為線性定常系統(tǒng)。此類系統(tǒng)為本書主要討論對象。主要討論對象。 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型微分方程的系數(shù)不是系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型微分方程的系數(shù)不是時間變量的函數(shù)。時間變量的函數(shù)。否則稱為時變系統(tǒng)。否則稱為時變系統(tǒng)。第二節(jié)自動控制系統(tǒng)的分類根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編三、連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)連續(xù)系統(tǒng)：連續(xù)系統(tǒng)： 系統(tǒng)中各部分的信號都是時間的連續(xù)系統(tǒng)中各部分的信號都是時間的連續(xù)函數(shù)即模擬量。函數(shù)即模擬量。離散系統(tǒng)：離散系統(tǒng)： 系統(tǒng)中有一處或多處信號為時間的系統(tǒng)中有一處或多處信號為時間的離散函數(shù)，如脈沖或數(shù)碼信號。離散函數(shù)，如脈沖或數(shù)碼信號。 若系統(tǒng)中既有模擬量

17、也有離散信號，若系統(tǒng)中既有模擬量也有離散信號，則又可稱之為采樣系統(tǒng)。則又可稱之為采樣系統(tǒng)。第二節(jié)自動控制系統(tǒng)的分類根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編四、恒值系統(tǒng)、隨動系統(tǒng)和四、恒值系統(tǒng)、隨動系統(tǒng)和 程程序序 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)(按控制系統(tǒng)的輸入作用來分按控制系統(tǒng)的輸入作用來分 ） 系統(tǒng)的給定值為一定值，而控制任系統(tǒng)的給定值為一定值，而控制任務(wù)就是克服擾動，使被控量保持恒值。務(wù)就是克服擾動，使被控量保持恒值。 例如：電機(jī)速度例如：電機(jī)速度控制、恒溫、恒控制、恒溫、恒壓、水位控制系壓、水位控制系統(tǒng)等。統(tǒng)等。 恒值系統(tǒng)：恒值系統(tǒng)： 第二節(jié)自動控制系統(tǒng)的分類根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編隨動

18、系統(tǒng)：隨動系統(tǒng)： 系統(tǒng)給定值按照事先不知道的時間函系統(tǒng)給定值按照事先不知道的時間函數(shù)變化，并要求被控量跟隨給定值變化。數(shù)變化，并要求被控量跟隨給定值變化。如：火炮自動如：火炮自動跟蹤系統(tǒng)、輪跟蹤系統(tǒng)、輪舵位置控制系舵位置控制系統(tǒng)等。統(tǒng)等。第二節(jié)自動控制系統(tǒng)的分類根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編第二節(jié)自動控制系統(tǒng)的分類根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編放大裝置放大裝置例例 位置隨動系統(tǒng)位置隨動系統(tǒng)環(huán)型電位器環(huán)型電位器電機(jī)電機(jī)電源電源齒輪齒輪系統(tǒng)組成：系統(tǒng)組成：負(fù)載負(fù)載輸入輸入r輸出輸出c工作過程：工作過程：r=cUd= 0UdrcUd0電動機(jī)帶動齒輪轉(zhuǎn)動電動機(jī)帶動齒輪轉(zhuǎn)動,調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)c,

19、使使 r= c電動機(jī)靜止電動機(jī)靜止系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖r r_電位器電位器m m c cu ue eu ud d放大器放大器電動機(jī)電動機(jī)減速器減速器+-cccrrucuauecruuur減速器船舵角位置給定值，表示命令角的位置負(fù)載E第二節(jié)自動控制系統(tǒng)的分類根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編程序控制系統(tǒng)：程序控制系統(tǒng)： 系統(tǒng)的給定值按照一定的時間函數(shù)系統(tǒng)的給定值按照一定的時間函數(shù)變化，并要求被控量隨之變化。變化，并要求被控量隨之變化。 例如：例如：機(jī)械手機(jī)械手第二節(jié)自動控制系統(tǒng)的分類根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編自動化生產(chǎn)線：自動化生產(chǎn)線：第二節(jié)自動控制系統(tǒng)的分類根據(jù)黃堅自動控制原理

20、與應(yīng)用電子課件改編自動化生產(chǎn)線：自動化生產(chǎn)線：第二節(jié)自動控制系統(tǒng)的分類根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編 問題（問題（problems:） 1反饋控制的概念與作用；反饋控制的概念與作用；What is Feedback? 2.自動控制系統(tǒng)的基本組成有哪些？有哪些自動控制系統(tǒng)的基本組成有哪些？有哪些常用術(shù)語？常用術(shù)語？ 3自控系統(tǒng)的工作原理？自控系統(tǒng)的工作原理？第二節(jié)自動控制系統(tǒng)的分類根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編第三節(jié) 對控制系統(tǒng)性能的要求 常見的評價系統(tǒng)優(yōu)劣的性能指標(biāo)是常見的評價系統(tǒng)優(yōu)劣的性能指標(biāo)是從動態(tài)過程中定義出來的。對系統(tǒng)性能從動態(tài)過程中定義出來的。對系統(tǒng)性能的基本要求有三

21、個方面。的基本要求有三個方面。 二、快速性二、快速性一、穩(wěn)定性一、穩(wěn)定性三、準(zhǔn)確性三、準(zhǔn)確性第一章 概 述根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編一、穩(wěn)定性第三節(jié) 對控制系統(tǒng)性能的要求 系統(tǒng)受外作用力后系統(tǒng)受外作用力后,其動態(tài)過程其動態(tài)過程的振蕩傾向和系統(tǒng)恢復(fù)平衡的能力。的振蕩傾向和系統(tǒng)恢復(fù)平衡的能力。穩(wěn)定性：穩(wěn)定性： 系統(tǒng)受外作用力系統(tǒng)受外作用力經(jīng)過一段時間，其經(jīng)過一段時間，其被控量達(dá)到某一穩(wěn)被控量達(dá)到某一穩(wěn)定狀態(tài)，則系統(tǒng)是定狀態(tài)，則系統(tǒng)是穩(wěn)定的。穩(wěn)定的。否則為不穩(wěn)定的。否則為不穩(wěn)定的。r(t)t0c(t)r(t)c(t)不穩(wěn)定的系統(tǒng)是不穩(wěn)定的系統(tǒng)是無法正常工作的。無法正常工作的。 擾動信號作

22、用下擾動信號作用下 的不穩(wěn)定系統(tǒng)的不穩(wěn)定系統(tǒng):d(t)t0c(t)c(t)d(t) 一個能在生產(chǎn)一個能在生產(chǎn)實際中應(yīng)用的系統(tǒng)實際中應(yīng)用的系統(tǒng),不僅應(yīng)具有穩(wěn)定性不僅應(yīng)具有穩(wěn)定性,而且在動態(tài)過程中而且在動態(tài)過程中的震蕩也不能過于的震蕩也不能過于強(qiáng)烈強(qiáng)烈.根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編 AAfdfc第三節(jié) 對控制系統(tǒng)性能的要求根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編通過動態(tài)過程時間長短表征快速性。通過動態(tài)過程時間長短表征快速性。二、快速性r(t)t0c(t)r(t)c1(t)c2(t) 快速性表明了快速性表明了系統(tǒng)輸出對輸入系統(tǒng)輸出對輸入響應(yīng)的快慢程度響應(yīng)的快慢程度 過渡過程時過渡過程時間越短

23、，表明間越短，表明快速性越好?？焖傩栽胶?。反之亦然。反之亦然。t1t2第三節(jié) 對控制系統(tǒng)性能的要求根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編 由輸入給定值與輸出響應(yīng)的終值之由輸入給定值與輸出響應(yīng)的終值之間的差值間的差值ess大小表征。大小表征。三、準(zhǔn)確性三、準(zhǔn)確性r(t)t0c(t)ess 它反映了系統(tǒng)它反映了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度。若的穩(wěn)態(tài)精度。若系統(tǒng)最終的誤差系統(tǒng)最終的誤差為零，則稱為無為零，則稱為無差系統(tǒng)，否則為差系統(tǒng)，否則為有差系統(tǒng)。有差系統(tǒng)。c(t)r(t)第三節(jié) 對控制系統(tǒng)性能的要求根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編 穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性往往是互穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性往往是互相制約的。在

24、設(shè)計與調(diào)試的過程中相制約的。在設(shè)計與調(diào)試的過程中,若過若過分強(qiáng)調(diào)某方面的性能分強(qiáng)調(diào)某方面的性能,則可能會使其他方則可能會使其他方面的性能受到影響面的性能受到影響. 怎樣根據(jù)工作任務(wù)的不同怎樣根據(jù)工作任務(wù)的不同,分析和設(shè)分析和設(shè)計自動控制系統(tǒng)，使其對三方面的性能有計自動控制系統(tǒng)，使其對三方面的性能有所側(cè)重所側(cè)重 ，并兼顧其它正是自控原理課程，并兼顧其它正是自控原理課程要解決的問題。要解決的問題。第三節(jié) 對控制系統(tǒng)性能的要求根據(jù)黃堅自動控制原理與應(yīng)用電子課件改編 自動控制理論是研究自動控制共同規(guī)自動控制理論是研究自動控制共同規(guī)律的技術(shù)科學(xué)。律的技術(shù)科學(xué)。第四節(jié) 自動控制理論發(fā)展簡述第一章 概 述 具有具有“自動自動”功能的裝置自古有之功能的裝置自古有之，瓦特發(fā)明的蒸汽機(jī)上的離心調(diào)速器是比，瓦特發(fā)明的蒸汽機(jī)上的離心調(diào)速器是比較自覺地運(yùn)用反饋原理進(jìn)行設(shè)計并取得成較自覺地運(yùn)用反饋原理進(jìn)行設(shè)計并取得成功的首例。功的首例。 麥克斯韋對它的穩(wěn)定性進(jìn)行分析，于麥克斯韋對它的穩(wěn)定性進(jìn)行分析，于1868年發(fā)表的論文當(dāng)屬最早的理論工作。