自動控制原理1

1、 自動控制技術(shù) 自動控制理論 在沒有人直接參與的情況下，利用自動控制裝置，使整個生產(chǎn)過程或工作機(jī)械自動的按預(yù)先規(guī)定的規(guī)律運(yùn)行，或使它的某些物理量按預(yù)先的要求產(chǎn)生變化。 經(jīng)典控制理論： 20世紀(jì)4050年代 現(xiàn)代控制理論： 20世紀(jì)60年代實際實際水位水位出水出水閥門閥門要求水位要求水位進(jìn)水進(jìn)水手手眼睛眼睛大腦大腦出水出水浮子浮子連桿連桿進(jìn)水閥進(jìn)水閥水池水池出水出水進(jìn)水進(jìn)水閥門閥門浮子浮子連桿連桿水池水池放大器放大器電位器電位器+實際水位實際水位ueua減速器減速器+電動機(jī)電動機(jī)電壓電壓放大器放大器功率功率放大器放大器負(fù)載負(fù)載E+Rw+ur+uaMc電動機(jī)電動機(jī)n+電壓放大器功率放大器直流電動機(jī)

2、（控制裝置）Mc干擾輸出量 n給定量urua（對象）+電壓電壓放大器放大器功率功率放大器放大器負(fù)載負(fù)載+電電位位器器+ur+ua電動機(jī)電動機(jī)n+u1ue測速發(fā)電機(jī)測速發(fā)電機(jī)+uf電壓電壓放大器放大器功率功率放大器放大器電動機(jī)電動機(jī)輸入量輸入量ur +測速測速發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)Mc擾動擾動輸出量輸出量uau1ueuf功能框功能框信號線信號線比較點(diǎn)比較點(diǎn)引出點(diǎn)引出點(diǎn)功能比較環(huán)節(jié)，信號匯聚點(diǎn)比較環(huán)節(jié)，信號匯聚點(diǎn) 抗干擾抗干擾 消滅，減少靜差消滅，減少靜差 采用反饋結(jié)構(gòu)采用反饋結(jié)構(gòu) 由偏差產(chǎn)生控制作用由偏差產(chǎn)生控制作用 控制目的是減少或消除偏差控制目的是減少或消除偏差 一個帶有反饋裝置的動力學(xué)系統(tǒng)。系統(tǒng)能自

3、動而連續(xù)地測一個帶有反饋裝置的動力學(xué)系統(tǒng)。系統(tǒng)能自動而連續(xù)地測量被控制量，并求出偏差，進(jìn)而根據(jù)偏差的大小和正負(fù)極性進(jìn)量被控制量，并求出偏差，進(jìn)而根據(jù)偏差的大小和正負(fù)極性進(jìn)行控制，而控制的目地是力圖減少或消除所存在的偏差。行控制，而控制的目地是力圖減少或消除所存在的偏差。 比較比較元件元件串聯(lián)串聯(lián)校正元件校正元件放大元件放大元件執(zhí)行元件執(zhí)行元件輸入輸入信號信號r(t)r(t)控制對象控制對象擾動擾動輸出輸出并聯(lián)并聯(lián)校正元件校正元件-局部反饋局部反饋反饋元件反饋元件主反饋主反饋測量反饋元件測量反饋元件主主反反饋饋信信號號e e偏差偏差信號信號c(t)c(t)+ 由被控對象和自動控制裝置按一定方式連

4、接起來由被控對象和自動控制裝置按一定方式連接起來的，以完成某種自動控制任務(wù)的有機(jī)整體。的，以完成某種自動控制任務(wù)的有機(jī)整體?？刂浦敵隽孔兓?guī)律的指令信號。控制著輸出量變化規(guī)律的指令信號。被控對象中要求按一定規(guī)律變化的物理量。被控對象中要求按一定規(guī)律變化的物理量。由系統(tǒng)（或元件）輸出端取出并反向送回系統(tǒng)由系統(tǒng)（或元件）輸出端取出并反向送回系統(tǒng)（或元件）輸入端的信號，有主反饋和局部反饋（或元件）輸入端的信號，有主反饋和局部反饋之分。之分。參考輸入與主反饋信號之差，簡稱偏差。參考輸入與主反饋信號之差，簡稱偏差。系統(tǒng)輸出量的實際值與期望值之差，簡稱誤差。系統(tǒng)輸出量的實際值與期望值之差，簡稱誤差。與控

5、制作用相反，是一種不希望的、影響系統(tǒng)輸與控制作用相反，是一種不希望的、影響系統(tǒng)輸出的不利因素，分為內(nèi)部擾動和外部擾動。出的不利因素，分為內(nèi)部擾動和外部擾動。恒值控制系統(tǒng)（恒值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)）恒值控制系統(tǒng)（恒值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)） 程序控制系統(tǒng)程序控制系統(tǒng) 隨動系統(tǒng)（伺服系統(tǒng)）隨動系統(tǒng)（伺服系統(tǒng)） 線性系統(tǒng)線性系統(tǒng) 非線性系統(tǒng)非線性系統(tǒng)連續(xù)系統(tǒng)連續(xù)系統(tǒng) 離散系統(tǒng)離散系統(tǒng)定常系統(tǒng)定常系統(tǒng) 時變系統(tǒng)時變系統(tǒng)蒸汽蒸汽nnn1圖圖1-9 1-9 蒸汽機(jī)轉(zhuǎn)速自動控制系統(tǒng)蒸汽機(jī)轉(zhuǎn)速自動控制系統(tǒng)負(fù)載負(fù)載圓錐形齒輪圓錐形齒輪飛錘飛錘套筒套筒杠桿杠桿閥門閥門彈簧彈簧蒸汽機(jī)蒸汽機(jī)圖圖1-10 1-10 爐溫自動控制系統(tǒng)原理圖爐溫自動控制系統(tǒng)原理圖+電壓電壓放大器放大器功率功率放大器放大器ua電爐電爐u1ue+uf給定毫伏信號給定毫伏信號+ur熱電偶減速器減速器220V可逆電機(jī)可逆電機(jī)uc加熱器加熱器0CTOi圖圖1-11 1-11 導(dǎo)彈發(fā)射架方位控制原理圖導(dǎo)彈發(fā)射架方位控制原理圖手輪手輪輸入軸輸入軸P1E0uiueua+uPE0u0放大器放大器輸出軸輸出軸o 圖圖1-13 1-13 船舶隨動舵的控制系統(tǒng)原理圖船舶隨動舵的控制系統(tǒng)原理圖P1E0P2+放大器放大器直流直流電動機(jī)電動機(jī)減速箱減速箱+nu1ueuiuo系統(tǒng)重新恢復(fù)平衡