第一章 自動(dòng)控制的一般概念 (第三講)

1、自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分信息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院1自動(dòng)控制原理自動(dòng)控制原理 經(jīng)典部分經(jīng)典部分第一章第一章 一般概念一般概念1信息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分2第一章第一章 自動(dòng)控制的一般概念自動(dòng)控制的一般概念2前一節(jié)課前一節(jié)課的主要內(nèi)容：的主要內(nèi)容：（1）自動(dòng)控制的基本概念（）自動(dòng)控制的基本概念（重點(diǎn)重點(diǎn)）（2）自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本控制方式）自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本控制方式自動(dòng)控制系統(tǒng)由哪幾部分組成？自動(dòng)控制系統(tǒng)由哪幾部分組成？控制量與擾動(dòng)之間的關(guān)系？控制量與擾動(dòng)之間的關(guān)系？信息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分

2、自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分3第一章第一章 自動(dòng)控制的一般概念自動(dòng)控制的一般概念3自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本控制方式有哪些？自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本控制方式有哪些？自動(dòng)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)？自動(dòng)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)？自動(dòng)控制系統(tǒng)方塊圖的繪制方法？自動(dòng)控制系統(tǒng)方塊圖的繪制方法？從從信號(hào)傳送看信號(hào)傳送看：輸出經(jīng)測(cè)量后回到輸入端，構(gòu)成閉：輸出經(jīng)測(cè)量后回到輸入端，構(gòu)成閉環(huán)，具有反饋形式，且為環(huán)，具有反饋形式，且為負(fù)反饋負(fù)反饋;從控制作用的產(chǎn)生看從控制作用的產(chǎn)生看：由偏差產(chǎn)生的控制作用使系：由偏差產(chǎn)生的控制作用使系統(tǒng)沿減小或消除偏差的方向運(yùn)動(dòng)統(tǒng)沿減小或消除偏差的方向運(yùn)動(dòng)偏差控制偏差控制信息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院自動(dòng)控制原理經(jīng)典

3、部分自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分4第一章第一章 自動(dòng)控制的一般概念自動(dòng)控制的一般概念4本節(jié)課的主要內(nèi)容：本節(jié)課的主要內(nèi)容：（1）自動(dòng)控制示例（自動(dòng)控制示例（重點(diǎn)，熟練繪制系統(tǒng)方塊圖重點(diǎn)，熟練繪制系統(tǒng)方塊圖）（2）自動(dòng)控制系統(tǒng)）自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類的分類（3）自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求（自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求（重點(diǎn)重點(diǎn)）信息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分5第一章第一章 自動(dòng)控制的一般概念自動(dòng)控制的一般概念1-1 自動(dòng)控制的基本原理與方式自動(dòng)控制的基本原理與方式1-2 自動(dòng)控制系統(tǒng)示例自動(dòng)控制系統(tǒng)示例1-3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類1-4 對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基

4、本要求對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求1-5 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)工具自動(dòng)控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)工具5信息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分6示例一：鍋爐示例一：鍋爐液位控制液位控制系統(tǒng)系統(tǒng)6 為了保證鍋爐的正常運(yùn)行，需要維持鍋爐液位為了保證鍋爐的正常運(yùn)行，需要維持鍋爐液位的正常標(biāo)準(zhǔn)值，既避免干燒又避免溢出。的正常標(biāo)準(zhǔn)值，既避免干燒又避免溢出。影響鍋爐液位影響鍋爐液位的因素：的因素：給水量；給水量；給水壓力；給水壓力；蒸汽負(fù)荷等。蒸汽負(fù)荷等。信息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分7示例一：鍋爐示例一：鍋爐液位控制液位控制系統(tǒng)

5、系統(tǒng)7鍋爐液位控制系統(tǒng)方塊圖鍋爐液位控制系統(tǒng)方塊圖信息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分8示例二：飛機(jī)示例二：飛機(jī)-自動(dòng)駕駛儀系統(tǒng)自動(dòng)駕駛儀系統(tǒng)8 飛機(jī)自動(dòng)駕駛儀能保持或改變飛行的姿態(tài)、高飛機(jī)自動(dòng)駕駛儀能保持或改變飛行的姿態(tài)、高度和軌跡，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的爬升、下降和轉(zhuǎn)彎。度和軌跡，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的爬升、下降和轉(zhuǎn)彎。 以比例式自動(dòng)駕駛儀穩(wěn)定飛機(jī)俯仰角為例，說以比例式自動(dòng)駕駛儀穩(wěn)定飛機(jī)俯仰角為例，說明工作原理。明工作原理。給定電位器給定電位器反饋電位器反饋電位器信息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分9被控對(duì)象：飛機(jī)被控對(duì)象：飛機(jī)被控量

6、：飛機(jī)俯仰角被控量：飛機(jī)俯仰角測(cè)量裝置：垂直陀螺儀、反饋電位器測(cè)量裝置：垂直陀螺儀、反饋電位器執(zhí)行機(jī)構(gòu)：舵機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)：舵機(jī)控制器：比例控制器控制器：比例控制器系統(tǒng)的控制方塊圖系統(tǒng)的控制方塊圖放大系數(shù)為放大系數(shù)為1的控制器的控制器信息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分10示例三：電阻爐微型計(jì)算機(jī)溫度控制系統(tǒng)示例三：電阻爐微型計(jì)算機(jī)溫度控制系統(tǒng)期期望望T T計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)D D/ /A A觸觸發(fā)發(fā)器器晶晶閘閘管管爐爐體體環(huán)環(huán)溫溫T TA A/ /D D- -放放大大濾濾波波熱熱電電偶偶信息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分1

7、1第一章第一章 自動(dòng)控制的一般概念自動(dòng)控制的一般概念1-1 自動(dòng)控制的基本原理與方式自動(dòng)控制的基本原理與方式1-2 自動(dòng)控制系統(tǒng)示例自動(dòng)控制系統(tǒng)示例1-3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類1-4 對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求1-5 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)工具自動(dòng)控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)工具11信息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分121-3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類u 按控制方式：按控制方式： 開環(huán)控制、閉環(huán)控制、復(fù)合控制開環(huán)控制、閉環(huán)控制、復(fù)合控制u 按系統(tǒng)特性：按系統(tǒng)特性： 線性和非線性、連續(xù)和離散、定常和時(shí)變、線性和

8、非線性、連續(xù)和離散、定常和時(shí)變、 確定性和不確定性確定性和不確定性u(píng) 按輸入量變化規(guī)律：按輸入量變化規(guī)律： 恒值、隨動(dòng)、程序控制恒值、隨動(dòng)、程序控制12信息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分13定常系統(tǒng)的特點(diǎn)？定常系統(tǒng)的特點(diǎn)？（1）在數(shù)學(xué)上，描述系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的微分方程或差分在數(shù)學(xué)上，描述系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的微分方程或差分方程，其系數(shù)均為常數(shù)；方程，其系數(shù)均為常數(shù)；（2）在物理上，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不隨時(shí)）在物理上，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不隨時(shí)間間 t 變化變化；（3）在特性上，系統(tǒng)響應(yīng)特性只取決于輸入信號(hào)）在特性上，系統(tǒng)響應(yīng)特性只取決于輸入信號(hào)的大小和系統(tǒng)特性，而與輸入信號(hào)施加

9、的時(shí)刻無關(guān)。的大小和系統(tǒng)特性，而與輸入信號(hào)施加的時(shí)刻無關(guān)。信息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分一、線性連續(xù)控制系統(tǒng)一、線性連續(xù)控制系統(tǒng)線性微分方程式描述線性微分方程式描述14nn-101n-1nnn-1d c(t)dc(t)dc(t)aaaa c(t)dtdtdtmm-101m-1mmm-1d r(t)dr(t)dr(t)bbbb r(t)dtdtdt一般形式為：一般形式為： 式中：式中：r(t)系統(tǒng)輸入量；系統(tǒng)輸入量； c(t)系統(tǒng)輸出量系統(tǒng)輸出量系數(shù)系數(shù)a0,an,b0,bm是常數(shù)是常數(shù)定常系統(tǒng)；定常系統(tǒng)； 隨時(shí)間變化隨時(shí)間變化時(shí)變系統(tǒng)；時(shí)變系統(tǒng)；信

10、息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分 線性定常連續(xù)系統(tǒng)按輸入量的變化規(guī)律的線性定常連續(xù)系統(tǒng)按輸入量的變化規(guī)律的不同可分為以下三種：不同可分為以下三種： 1. 恒值控制系統(tǒng)恒值控制系統(tǒng)(自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)) 特點(diǎn)：輸入量是一個(gè)常數(shù)，要求被控量亦等于特點(diǎn)：輸入量是一個(gè)常數(shù)，要求被控量亦等于一個(gè)常數(shù)，即便系統(tǒng)受到擾動(dòng)時(shí)，故稱為調(diào)節(jié)一個(gè)常數(shù)，即便系統(tǒng)受到擾動(dòng)時(shí)，故稱為調(diào)節(jié)器。器。 調(diào)節(jié)器的定義：將生產(chǎn)過程參數(shù)的測(cè)量值與給調(diào)節(jié)器的定義：將生產(chǎn)過程參數(shù)的測(cè)量值與給定值相比較，得出偏差后根據(jù)一定的調(diào)節(jié)規(guī)律定值相比較，得出偏差后根據(jù)一定的調(diào)節(jié)規(guī)律產(chǎn)生控制作用，消除偏

11、差量，使該參數(shù)保持在產(chǎn)生控制作用，消除偏差量，使該參數(shù)保持在給定值附近或按預(yù)定規(guī)律變化的一種控制器。給定值附近或按預(yù)定規(guī)律變化的一種控制器。15信息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分 系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)的重點(diǎn)：研究各種擾動(dòng)對(duì)被控系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)的重點(diǎn)：研究各種擾動(dòng)對(duì)被控對(duì)象的影響及抗擾動(dòng)的措施。對(duì)象的影響及抗擾動(dòng)的措施。 應(yīng)用：刨床速度控制系統(tǒng)，溫度控制系統(tǒng)、壓應(yīng)用：刨床速度控制系統(tǒng)，溫度控制系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)、液位控制系統(tǒng)。力控制系統(tǒng)、液位控制系統(tǒng)。162. 隨動(dòng)系統(tǒng)隨動(dòng)系統(tǒng)(跟蹤系統(tǒng)跟蹤系統(tǒng)) 特點(diǎn)：輸入量是特點(diǎn)：輸入量是預(yù)先未知的隨時(shí)間任意變化預(yù)先未知的隨

12、時(shí)間任意變化的的函數(shù)，要求系統(tǒng)輸出量（以盡可能小的誤差）函數(shù)，要求系統(tǒng)輸出量（以盡可能小的誤差）跟蹤輸入量的變化。跟蹤輸入量的變化。信息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分172. 隨動(dòng)系統(tǒng)隨動(dòng)系統(tǒng)(跟蹤系統(tǒng)跟蹤系統(tǒng)) 系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)的重點(diǎn)：研究被控量跟隨給定系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)的重點(diǎn)：研究被控量跟隨給定值的快速性和準(zhǔn)確性，主要任務(wù)是提高跟蹤能值的快速性和準(zhǔn)確性，主要任務(wù)是提高跟蹤能力，抗擾動(dòng)是次要任務(wù)。力，抗擾動(dòng)是次要任務(wù)。 應(yīng)用：軍事上最為普遍應(yīng)用：軍事上最為普遍空空導(dǎo)彈跟蹤敵機(jī)；導(dǎo)彈防御系統(tǒng)跟蹤來襲的導(dǎo)空空導(dǎo)彈跟蹤敵機(jī)；導(dǎo)彈防御系統(tǒng)跟蹤來襲的導(dǎo)彈；雷達(dá)高射炮

13、炮身位置隨動(dòng)系統(tǒng)等等。彈；雷達(dá)高射炮炮身位置隨動(dòng)系統(tǒng)等等。 如果被控量是機(jī)械位置或其導(dǎo)數(shù)時(shí)，稱為伺服如果被控量是機(jī)械位置或其導(dǎo)數(shù)時(shí)，稱為伺服系統(tǒng)，其作用是使輸出的機(jī)械位移或轉(zhuǎn)角準(zhǔn)確跟系統(tǒng)，其作用是使輸出的機(jī)械位移或轉(zhuǎn)角準(zhǔn)確跟蹤輸入值。如各類機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制。蹤輸入值。如各類機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制。信息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分3. 程序控制系統(tǒng)程序控制系統(tǒng) 特點(diǎn)：輸入量是按特點(diǎn)：輸入量是按預(yù)定規(guī)律隨時(shí)間變化預(yù)定規(guī)律隨時(shí)間變化的的函數(shù)，要求被控量迅速、準(zhǔn)確地加以復(fù)現(xiàn)。函數(shù)，要求被控量迅速、準(zhǔn)確地加以復(fù)現(xiàn)。 應(yīng)用：數(shù)控機(jī)床。應(yīng)用：數(shù)控機(jī)床。程序控制與隨動(dòng)控制

14、的區(qū)別是？程序控制與隨動(dòng)控制的區(qū)別是？ 前者的輸入量是已知的時(shí)間函數(shù)，后者則前者的輸入量是已知的時(shí)間函數(shù)，后者則是未知的任意時(shí)間函數(shù)。且恒值控制是程序控是未知的任意時(shí)間函數(shù)。且恒值控制是程序控制的特例。制的特例。18信息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分二、線性離散控制系統(tǒng)二、線性離散控制系統(tǒng)線性差分方程式描述線性差分方程式描述 系統(tǒng)中某處或多處的信號(hào)為脈沖序列或數(shù)碼的系統(tǒng)中某處或多處的信號(hào)為脈沖序列或數(shù)碼的形式，這些信號(hào)變量在時(shí)間上是離散的。離散系統(tǒng)形式，這些信號(hào)變量在時(shí)間上是離散的。離散系統(tǒng)通過差分方程描述。其一般形式為通過差分方程描述。其一般形式為1

15、901n-1na c(k+n)a c(k+n-1)ac(k+1)a c(k)01m-1mb r(k+m)b r(k+m-1)br(k+1)b r(k)mn式中式中？信息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分二、線性離散控制系統(tǒng)二、線性離散控制系統(tǒng)線性差分方程式描述線性差分方程式描述 20令令m=1, n=2則離散系統(tǒng)差分方程為則離散系統(tǒng)差分方程為01201(2)-(1)-( )+(1)( )a c ka c ka c kb r kbr k01201(2)(1)( )(1)( )a c ka c ka c kb r kbr k則則k+2時(shí)刻的輸出為時(shí)刻的輸出為令

16、令m=2, n=1則離散系統(tǒng)差分方程為則離散系統(tǒng)差分方程為01012(1)( )(2)( +1)( )a c ka c kb r kbr kb r k則則k+1時(shí)刻的輸出為時(shí)刻的輸出為00121(1)(2)( +1)( )-( )a c kb r kbr kb r k a c k信息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分21 可見，第可見，第k+1時(shí)刻的輸出與未來的時(shí)刻的輸出與未來的k+2時(shí)刻的輸時(shí)刻的輸入有關(guān)。這在入有關(guān)。這在物理上是不可實(shí)現(xiàn)的物理上是不可實(shí)現(xiàn)的。 工程控制系統(tǒng)是因果系統(tǒng)，即有輸入才有輸出，工程控制系統(tǒng)是因果系統(tǒng)，即有輸入才有輸出，而輸出絕不

17、會(huì)產(chǎn)生在輸入作用時(shí)刻之前，或者說，而輸出絕不會(huì)產(chǎn)生在輸入作用時(shí)刻之前，或者說，系統(tǒng)只是在系統(tǒng)只是在“激勵(lì)激勵(lì)”作用下才引起作用下才引起“響應(yīng)響應(yīng)”的。的。 這類系統(tǒng)多出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中。這類系統(tǒng)多出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中。信息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分三、非線性控制系統(tǒng)三、非線性控制系統(tǒng)非線性微分或差分方程非線性微分或差分方程式描述式描述22 系統(tǒng)中只要有一個(gè)元部件的輸入系統(tǒng)中只要有一個(gè)元部件的輸入-輸出特性是非輸出特性是非線性的，這類系統(tǒng)就稱為非線性控制系統(tǒng)。線性的，這類系統(tǒng)就稱為非線性控制系統(tǒng)。 特點(diǎn)：系數(shù)與變量有關(guān)，或者方程中含有變量特點(diǎn)：

18、系數(shù)與變量有關(guān)，或者方程中含有變量及其導(dǎo)數(shù)的高次冪或乘積項(xiàng)。及其導(dǎo)數(shù)的高次冪或乘積項(xiàng)。 線性性質(zhì)（線性代數(shù)）：齊次性和可加性。線性性質(zhì)（線性代數(shù)）：齊次性和可加性。 系統(tǒng)滿足線性性質(zhì)，則兩個(gè)外作用同時(shí)作用于系統(tǒng)滿足線性性質(zhì)，則兩個(gè)外作用同時(shí)作用于系統(tǒng)，所產(chǎn)生的總輸出等于各個(gè)外作用單獨(dú)作用時(shí)系統(tǒng)，所產(chǎn)生的總輸出等于各個(gè)外作用單獨(dú)作用時(shí)分別產(chǎn)生的輸出之和，且外作用的數(shù)值增大若干倍分別產(chǎn)生的輸出之和，且外作用的數(shù)值增大若干倍時(shí)，其輸出亦增加同樣的倍數(shù)。時(shí)，其輸出亦增加同樣的倍數(shù)?？梢苑謩e分析輸入和擾動(dòng)對(duì)被控對(duì)象的影響?？梢苑謩e分析輸入和擾動(dòng)對(duì)被控對(duì)象的影響。信息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院自動(dòng)控

19、制原理經(jīng)典部分自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分23222( )(1)( )5( )d r tc trttdt 3232(2)( )+3( )+6( )8 ( )( )dddc tc tc tc tr tdtdtdt(3)( )( )10( )dtc tc tr tdt(4)( )3 ( )6( )5( )tdc tr tr trddt幾個(gè)例子：幾個(gè)例子：非線性時(shí)變非線性時(shí)變非線性時(shí)變非線性時(shí)變非線性定常非線性定常非線性定常非線性定常嚴(yán)格說，實(shí)際系統(tǒng)均為非線性系統(tǒng)。但如果非線性嚴(yán)格說，實(shí)際系統(tǒng)均為非線性系統(tǒng)。但如果非線性程度不嚴(yán)重，可在一定范圍內(nèi)，將其近似為線性系程度不嚴(yán)重，可在一定范圍內(nèi)，將其近似為線性系

20、統(tǒng)。統(tǒng)。信息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分24第一章第一章 自動(dòng)控制的一般概念自動(dòng)控制的一般概念1-1 自動(dòng)控制的基本原理與方式自動(dòng)控制的基本原理與方式1-2 自動(dòng)控制系統(tǒng)示例自動(dòng)控制系統(tǒng)示例1-3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類1-4 對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求1-5 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)工具自動(dòng)控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)工具24信息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分25r(t)00ttc(t)理想實(shí)際 實(shí)際中，由于機(jī)械部分質(zhì)量、慣量的存在以及實(shí)際中，由于機(jī)械部分質(zhì)量、慣量的存在以及電路

21、中電路中L.C的存在，輸出不會(huì)是理想狀態(tài)。要有一的存在，輸出不會(huì)是理想狀態(tài)。要有一個(gè)過渡過程，最后趨于新的穩(wěn)態(tài)值。因此，需要評(píng)個(gè)過渡過程，最后趨于新的穩(wěn)態(tài)值。因此，需要評(píng)價(jià)系統(tǒng)總體精度的標(biāo)準(zhǔn)。價(jià)系統(tǒng)總體精度的標(biāo)準(zhǔn)。 1-4 對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求信息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分工程上常從工程上常從穩(wěn)穩(wěn)、準(zhǔn)準(zhǔn)、快快三個(gè)方面來評(píng)價(jià)控制系統(tǒng)。三個(gè)方面來評(píng)價(jià)控制系統(tǒng)。 穩(wěn)定性：穩(wěn)定性： 指動(dòng)態(tài)過程的平穩(wěn)性。指動(dòng)態(tài)過程的平穩(wěn)性。 快速性：快速性： 指動(dòng)態(tài)過程的快速性。指動(dòng)態(tài)過程的快速性。 準(zhǔn)確性：準(zhǔn)確性： 指動(dòng)態(tài)過程的最終精度。指動(dòng)態(tài)

22、過程的最終精度。26信息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分27一一. .穩(wěn)定性穩(wěn)定性（控制系統(tǒng)正常工作的前提）（控制系統(tǒng)正常工作的前提） 一個(gè)穩(wěn)定的控制系統(tǒng)，其控制量偏離期望值的一個(gè)穩(wěn)定的控制系統(tǒng)，其控制量偏離期望值的初始偏差應(yīng)隨時(shí)間增長(zhǎng)逐漸減小并趨于零或一個(gè)固初始偏差應(yīng)隨時(shí)間增長(zhǎng)逐漸減小并趨于零或一個(gè)固定的小數(shù)。定的小數(shù)。三個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)三個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性如何？定性如何？信息與電氣工程學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分自動(dòng)控制原理經(jīng)典部分28 控制系統(tǒng)的響應(yīng)過程可分為兩個(gè)階段：暫態(tài)響控制系統(tǒng)的響應(yīng)過程可分為兩個(gè)階段：暫態(tài)響應(yīng)過程（即過渡過程）和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)過程，過渡過程應(yīng)過程（即過渡過程）和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)過程，過渡過程結(jié)束后系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)過