第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念

1、第一章第一章自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念電子科技大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院 第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念1.1 控制系統(tǒng)工作原理和組成1.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類和基本要求本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容1.1 1.1 控制系統(tǒng)工作原理和組成控制系統(tǒng)工作原理和組成一、控制系統(tǒng)工作原理一、控制系統(tǒng)工作原理例例：電爐恒溫箱的控制：電爐恒溫箱的控制 1、人工控制恒溫箱、人工控制恒溫箱 2、自動(dòng)控制恒溫箱、自動(dòng)控制恒溫箱 第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念 人工控制恒溫箱人工控制恒溫箱123 動(dòng)態(tài)過程動(dòng)態(tài)過程 v觀測(cè)恒溫箱內(nèi)的溫度（被控觀測(cè)恒溫箱內(nèi)

2、的溫度（被控制量）制量）v與要求的溫度（給 定 值 ）與要求的溫度（給 定 值 ） 進(jìn)行比較，得到溫度偏差的大進(jìn)行比較，得到溫度偏差的大小和方向小和方向v根據(jù)偏差大小和方向調(diào)節(jié)調(diào)根據(jù)偏差大小和方向調(diào)節(jié)調(diào)壓器，控制加熱電阻絲的電流壓器，控制加熱電阻絲的電流以調(diào)節(jié)溫度回復(fù)到要求值。以調(diào)節(jié)溫度回復(fù)到要求值。測(cè)量、比較、判斷、操測(cè)量、比較、判斷、操作作 實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì) 檢測(cè)偏差和糾正偏差檢測(cè)偏差和糾正偏差 第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念控制器：控制器：大腦大腦被控對(duì)象：被控對(duì)象：恒溫箱恒溫箱被控量：被控量：恒溫箱內(nèi)的溫度恒溫箱內(nèi)的溫度測(cè)量元件：測(cè)量元件：眼睛、溫度計(jì)眼睛、溫度計(jì)執(zhí)

3、行元件：執(zhí)行元件：手和調(diào)壓器手和調(diào)壓器 第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念l 自動(dòng)控制恒溫箱自動(dòng)控制恒溫箱溫度偏差信號(hào)經(jīng)電壓、功率放大后，用以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電動(dòng)溫度偏差信號(hào)經(jīng)電壓、功率放大后，用以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，并通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)拖動(dòng)調(diào)壓器動(dòng)觸頭。當(dāng)溫度偏高時(shí)，機(jī)，并通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)拖動(dòng)調(diào)壓器動(dòng)觸頭。當(dāng)溫度偏高時(shí)，動(dòng)觸頭向減小電流的方向運(yùn)動(dòng)，反之加大電流，直到溫動(dòng)觸頭向減小電流的方向運(yùn)動(dòng)，反之加大電流，直到溫度達(dá)到給定值為止，此時(shí)，偏差度達(dá)到給定值為止，此時(shí)，偏差 u=0, ,電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。恒溫箱實(shí)際溫度由熱電恒溫箱實(shí)際溫度由熱電偶轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的電壓偶轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的電壓u2

4、恒溫箱期望溫度由電恒溫箱期望溫度由電壓壓u1給定，并與實(shí)際給定，并與實(shí)際溫度溫度u2比較得到溫度比較得到溫度偏差信號(hào)偏差信號(hào) u=u1-u2 實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì) 檢測(cè)偏差糾正偏差檢測(cè)偏差糾正偏差 第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念電壓功率放大器控制電機(jī)減速器調(diào)壓器恒溫箱熱電偶+-溫度（被調(diào)量）anau1u2u3uut把實(shí)際物理系統(tǒng)按信號(hào)傳遞過程畫成方框圖（或稱方塊圖）把實(shí)際物理系統(tǒng)按信號(hào)傳遞過程畫成方框圖（或稱方塊圖）比較元件，它的輸出比較元件，它的輸出信號(hào)等于各輸入信號(hào)信號(hào)等于各輸入信號(hào)代數(shù)相加（用代數(shù)相加（用+、- 號(hào)號(hào)表示，表示，+可以不標(biāo)）。可以不標(biāo)）。箭頭箭頭, ,表示

5、信表示信號(hào)的方向。號(hào)的方向。引出點(diǎn)，表示信引出點(diǎn)，表示信號(hào)在此分兩路，號(hào)在此分兩路，兩路信號(hào)相同，兩路信號(hào)相同，不存在分流問題不存在分流問題方框表示系統(tǒng)的組方框表示系統(tǒng)的組成元件成元件, ,注明名稱或注明名稱或功能功能. .系統(tǒng)輸入量，系統(tǒng)輸入量，也稱為參考輸也稱為參考輸入量（信號(hào)）入量（信號(hào)）被控制量被控制量, ,系系統(tǒng)輸出量統(tǒng)輸出量偏差信號(hào)偏差信號(hào)反饋反饋信號(hào)信號(hào)反饋反饋通路通路 第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念 由于存在輸出量反饋，上述系統(tǒng)能在存在無法預(yù)計(jì)由于存在輸出量反饋，上述系統(tǒng)能在存在無法預(yù)計(jì)擾動(dòng)的情況下，自動(dòng)減少系統(tǒng)的輸出量與參考輸入量擾動(dòng)的情況下，自動(dòng)

6、減少系統(tǒng)的輸出量與參考輸入量（或者任意變化的希望的狀態(tài)）之間的偏差，故稱之為（或者任意變化的希望的狀態(tài)）之間的偏差，故稱之為反饋控制反饋控制。 顯然：顯然：反饋控制反饋控制建立在建立在偏差基礎(chǔ)偏差基礎(chǔ)上，其控制方式是上，其控制方式是“檢檢測(cè)偏差測(cè)偏差再再糾正偏差糾正偏差”。 第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念 【自動(dòng)控制自動(dòng)控制】：在沒有人直接參與的情況下，利用外在沒有人直接參與的情況下，利用外加的設(shè)備或裝置（稱加的設(shè)備或裝置（稱控制裝置或控制器控制裝置或控制器）, ,使機(jī)器、設(shè)使機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過程（備或生產(chǎn)過程（被控對(duì)象被控對(duì)象）的某個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù)）的某個(gè)工作狀態(tài)

7、或參數(shù)（即（即被控量被控量）自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。）自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。 第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念 【自動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)】由相互關(guān)聯(lián)的部件按一定的結(jié)構(gòu)構(gòu)由相互關(guān)聯(lián)的部件按一定的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的，它通過一定的控制方法，使系統(tǒng)能夠達(dá)到要求成的，它通過一定的控制方法，使系統(tǒng)能夠達(dá)到要求的性能的性能 ，提供預(yù)期的系統(tǒng)響應(yīng)。，提供預(yù)期的系統(tǒng)響應(yīng)。自動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)控制器：控制器：能夠?qū)Ρ豢貙?duì)象起控制能夠?qū)Ρ豢貙?duì)象起控制 作用的設(shè)備總稱作用的設(shè)備總稱被控制對(duì)象被控制對(duì)象 第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)工作原理：控制系統(tǒng)工

8、作原理： 檢測(cè)輸出量（被控制量）的實(shí)際值；檢測(cè)輸出量（被控制量）的實(shí)際值； 將輸出量的實(shí)際值與給定值（輸入量）進(jìn)行比較得出將輸出量的實(shí)際值與給定值（輸入量）進(jìn)行比較得出偏差；偏差； 用偏差值產(chǎn)生控制調(diào)節(jié)作用去消除偏差，使得輸出量用偏差值產(chǎn)生控制調(diào)節(jié)作用去消除偏差，使得輸出量維持期望的輸出。維持期望的輸出。 第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念二、反饋控制系統(tǒng)的基本組成二、反饋控制系統(tǒng)的基本組成反饋控制系統(tǒng)的一般組成反饋控制系統(tǒng)的一般組成控制控制器器 第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念1. 1. 給定元件給定元件 產(chǎn)生給定信號(hào)或輸入信號(hào)產(chǎn)生給定信號(hào)或

9、輸入信號(hào)。2. 2. 反饋元件（測(cè)量元件）反饋元件（測(cè)量元件） 測(cè)量被控制量（輸出量），產(chǎn)測(cè)量被控制量（輸出量），產(chǎn) 生主反饋信號(hào)生主反饋信號(hào)5. 5. 執(zhí)行元件執(zhí)行元件3. 3. 比較元件比較元件 對(duì)給定信號(hào)和反饋信號(hào)對(duì)給定信號(hào)和反饋信號(hào)進(jìn)行比較，產(chǎn)生偏差信號(hào)。進(jìn)行比較，產(chǎn)生偏差信號(hào)。 4. 4. 放大元件放大元件 第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念6. 6. 校正元件校正元件實(shí)際的控制系統(tǒng)中，擾動(dòng)總是不可避免的，擾動(dòng)分為內(nèi)部實(shí)際的控制系統(tǒng)中，擾動(dòng)總是不可避免的，擾動(dòng)分為內(nèi)部擾動(dòng)和外部擾動(dòng)。但在控制系統(tǒng)中，擾動(dòng)集中表現(xiàn)在控制量與擾動(dòng)和外部擾動(dòng)。但在控制系統(tǒng)中，擾動(dòng)集中

10、表現(xiàn)在控制量與被控量的偏差上，因此，可以將控制系統(tǒng)的擾動(dòng)等效為對(duì)控制被控量的偏差上，因此，可以將控制系統(tǒng)的擾動(dòng)等效為對(duì)控制對(duì)象的干擾。對(duì)象的干擾。偏差信號(hào)：偏差信號(hào)：控制信號(hào)與主反饋信號(hào)之差?？刂菩盘?hào)與主反饋信號(hào)之差。誤差信號(hào)：誤差信號(hào)：系統(tǒng)輸出量的實(shí)際值與希望值之差。系統(tǒng)輸出量的實(shí)際值與希望值之差。注意：誤差與偏差不是同一概念，只有在全反饋系統(tǒng)中，注意：誤差與偏差不是同一概念，只有在全反饋系統(tǒng)中，誤差誤差= =偏差偏差 第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念1.2 1.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類和基本要求自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類和基本要求一、自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類一、自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類

11、按有無反饋?zhàn)饔冒从袩o反饋?zhàn)饔冒摧斎肓刻卣鞣诸惏摧斎肓刻卣鞣诸惏磦鬟f信號(hào)分類按傳遞信號(hào)分類開環(huán)控制開環(huán)控制恒值控制恒值控制連續(xù)控制連續(xù)控制閉環(huán)控制閉環(huán)控制程序控制程序控制離散（數(shù)字）控制離散（數(shù)字）控制隨動(dòng)控制隨動(dòng)控制 第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念按系統(tǒng)元件特按系統(tǒng)元件特性分類性分類按元件參數(shù)是否隨時(shí)按元件參數(shù)是否隨時(shí)間變化間變化按被調(diào)量是否存在穩(wěn)按被調(diào)量是否存在穩(wěn)態(tài)誤差態(tài)誤差線性系統(tǒng)線性系統(tǒng)時(shí)變系統(tǒng)時(shí)變系統(tǒng)有差系統(tǒng)有差系統(tǒng)非線性系統(tǒng)非線性系統(tǒng)定常系統(tǒng)定常系統(tǒng)無差系統(tǒng)無差系統(tǒng) 第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念 開環(huán)系統(tǒng)開環(huán)系統(tǒng)系統(tǒng)的輸出、輸

12、入端之間不存在反饋電路，輸出量系統(tǒng)的輸出、輸入端之間不存在反饋電路，輸出量 對(duì)系統(tǒng)的控制作用沒有影響。對(duì)系統(tǒng)的控制作用沒有影響。機(jī)械連接機(jī)械連接分壓器分壓器電位器電位器信號(hào)放大信號(hào)放大, ,功率放大功率放大機(jī)械連接機(jī)械連接, ,減減速速, ,變矩變矩控制信號(hào)控制信號(hào)被控制信號(hào)被控制信號(hào)1u0 第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念 閉環(huán)系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng) 閉環(huán)控制系統(tǒng)特點(diǎn)：輸出端和輸入端之間存在反饋回閉環(huán)控制系統(tǒng)特點(diǎn)：輸出端和輸入端之間存在反饋回路，輸出量對(duì)控制過程有直接影響路，輸出量對(duì)控制過程有直接影響前向通道前向通道反向通道反向通道1-1-控制器控制器 2-2-被控制對(duì)象被控

13、制對(duì)象 3-3-反饋元件反饋元件 第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、可靠。若組成系統(tǒng)的元件特性和參數(shù)：簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、可靠。若組成系統(tǒng)的元件特性和參數(shù)值比較穩(wěn)定，且外界干擾較小，開環(huán)控制能夠保持一定的值比較穩(wěn)定，且外界干擾較小，開環(huán)控制能夠保持一定的精度。精度。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：精度通常較低、無自動(dòng)糾偏能力。：精度通常較低、無自動(dòng)糾偏能力。開環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)開環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)閉環(huán)系統(tǒng)：閉環(huán)系統(tǒng)：優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：精度較高，對(duì)外部擾動(dòng)和系統(tǒng)參數(shù)變化不敏感：精度較高，對(duì)外部擾動(dòng)和系統(tǒng)參數(shù)變化不敏感缺點(diǎn)缺點(diǎn)：存在穩(wěn)定、振蕩、超調(diào)等問題，系統(tǒng)性能分析和

14、設(shè)：存在穩(wěn)定、振蕩、超調(diào)等問題，系統(tǒng)性能分析和設(shè) 計(jì)麻煩。計(jì)麻煩。開環(huán)系統(tǒng)：開環(huán)系統(tǒng)： 第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念 一般來說，當(dāng)系統(tǒng)控制量的變化規(guī)律能預(yù)先知道，并一般來說，當(dāng)系統(tǒng)控制量的變化規(guī)律能預(yù)先知道，并且不存在外部擾動(dòng)（或有辦法抑制）時(shí)，采用開環(huán)控制較且不存在外部擾動(dòng)（或有辦法抑制）時(shí)，采用開環(huán)控制較好。特別是被控制量很難進(jìn)行測(cè)量時(shí)更是如此。好。特別是被控制量很難進(jìn)行測(cè)量時(shí)更是如此。 如果系統(tǒng)的控制量和干擾量均無法事先預(yù)知時(shí)，或系統(tǒng)如果系統(tǒng)的控制量和干擾量均無法事先預(yù)知時(shí)，或系統(tǒng)中元件參數(shù)不穩(wěn)定時(shí)，采用閉環(huán)控制的優(yōu)點(diǎn)就顯得特別突出。中元件參數(shù)不穩(wěn)定時(shí)，采用

15、閉環(huán)控制的優(yōu)點(diǎn)就顯得特別突出。 如果要求實(shí)現(xiàn)復(fù)雜而準(zhǔn)確度較高的控制任務(wù)，則可將開如果要求實(shí)現(xiàn)復(fù)雜而準(zhǔn)確度較高的控制任務(wù)，則可將開環(huán)控制與閉環(huán)控制結(jié)合起來一起應(yīng)用，組成一個(gè)比較經(jīng)濟(jì)而環(huán)控制與閉環(huán)控制結(jié)合起來一起應(yīng)用，組成一個(gè)比較經(jīng)濟(jì)而又性能較好的復(fù)合控制系統(tǒng)。又性能較好的復(fù)合控制系統(tǒng)。開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的選擇原則開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的選擇原則 第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念 恒值系統(tǒng)恒值系統(tǒng)恒值系統(tǒng)：恒值系統(tǒng)：輸出量以一定精度等于給定值，而給定值一般輸出量以一定精度等于給定值，而給定值一般不變或變化很緩慢（擾動(dòng)可隨時(shí)變化）的系統(tǒng)。不變或變化很

16、緩慢（擾動(dòng)可隨時(shí)變化）的系統(tǒng)。12345加熱爐燃料P壓力控制系統(tǒng)壓力控制系統(tǒng) 2 控 制5 對(duì) 象3， 4 執(zhí) 行1 檢 測(cè)UP 第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念 隨動(dòng)系統(tǒng)隨動(dòng)系統(tǒng)隨動(dòng)系統(tǒng)（伺服系統(tǒng)）：隨動(dòng)系統(tǒng)（伺服系統(tǒng)）：輸入量的變化規(guī)律不能預(yù)先確知，輸入量的變化規(guī)律不能預(yù)先確知，其控制要求是輸出量迅速、平穩(wěn)地跟隨輸入量的變化，并其控制要求是輸出量迅速、平穩(wěn)地跟隨輸入量的變化，并能排除各種干擾因素的影響，準(zhǔn)確地復(fù)現(xiàn)輸入信號(hào)的變化能排除各種干擾因素的影響，準(zhǔn)確地復(fù)現(xiàn)輸入信號(hào)的變化規(guī)律規(guī)律ui發(fā)送接收測(cè)速發(fā)電機(jī)1u2uuo2kmoau雷達(dá)天線隨動(dòng)系統(tǒng)雷達(dá)天線隨動(dòng)系統(tǒng) 輸

17、入信號(hào)：輸入信號(hào)：隨機(jī)信號(hào)隨機(jī)信號(hào)輸出輸出信號(hào)信號(hào) 第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念 程序控制系統(tǒng)程序控制系統(tǒng)程序控制系統(tǒng)程序控制系統(tǒng)：輸入量的變化規(guī)律預(yù)先確知，輸入裝置根：輸入量的變化規(guī)律預(yù)先確知，輸入裝置根據(jù)輸入的變化規(guī)律，發(fā)出控制指令，使被控對(duì)象按照指令據(jù)輸入的變化規(guī)律，發(fā)出控制指令，使被控對(duì)象按照指令程序的要求而運(yùn)動(dòng)。程序的要求而運(yùn)動(dòng)。程序輸入運(yùn)算控制器切削刀具工作機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)工件圖紙程序指令指令脈沖控制脈沖工件檢測(cè)位移 第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念 有差系統(tǒng)有差系統(tǒng)：如果某個(gè)系統(tǒng)的擾動(dòng)作用經(jīng)過一段時(shí)間而趨于某：如果某個(gè)系統(tǒng)的擾動(dòng)

18、作用經(jīng)過一段時(shí)間而趨于某一恒定的穩(wěn)態(tài)值，而被調(diào)量的實(shí)際值和希望值之差也逐漸一恒定的穩(wěn)態(tài)值，而被調(diào)量的實(shí)際值和希望值之差也逐漸趨于某一趨于某一不為零不為零的恒值（這個(gè)值取決于擾動(dòng)作用的大?。?。的恒值（這個(gè)值取決于擾動(dòng)作用的大?。?。 無差系統(tǒng)：無差系統(tǒng)：如果一個(gè)系統(tǒng)的擾動(dòng)作用經(jīng)過一段時(shí)間而趨于某如果一個(gè)系統(tǒng)的擾動(dòng)作用經(jīng)過一段時(shí)間而趨于某一恒定的穩(wěn)態(tài)值，而被調(diào)量的實(shí)際值和希望值之差逐漸一恒定的穩(wěn)態(tài)值，而被調(diào)量的實(shí)際值和希望值之差逐漸趨趨于零于零，且與擾動(dòng)作用的大小無關(guān)。，且與擾動(dòng)作用的大小無關(guān)。 第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念 有差、無差系統(tǒng)有差、無差系統(tǒng)H1Q2Q1hH

19、1Q2Q1h0有差系統(tǒng)有差系統(tǒng) 無差系統(tǒng)無差系統(tǒng) 被控量被控量擾動(dòng)擾動(dòng)注：同一系統(tǒng)可能對(duì)擾動(dòng)輸入是有差的，而對(duì)給定輸入量是無注：同一系統(tǒng)可能對(duì)擾動(dòng)輸入是有差的，而對(duì)給定輸入量是無差的，或者相反。因此，在研究一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)是有差的還差的，或者相反。因此，在研究一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)是有差的還是無差的，必須指出是對(duì)擾動(dòng)或給定輸入而言。是無差的，必須指出是對(duì)擾動(dòng)或給定輸入而言。 第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念系統(tǒng)中各部分傳遞的信號(hào)為隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)。連續(xù)系統(tǒng)中各部分傳遞的信號(hào)為隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)。連續(xù)控制系統(tǒng)通常采用微分方程描述?？刂葡到y(tǒng)通常采用微分方程描述。 連續(xù)控制

20、系統(tǒng)連續(xù)控制系統(tǒng) 離散（數(shù)字）控制系統(tǒng)離散（數(shù)字）控制系統(tǒng) 第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念二、對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求二、對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求 性能指標(biāo)是評(píng)價(jià)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)品質(zhì)的定量指標(biāo)，是定量分析性能指標(biāo)是評(píng)價(jià)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)品質(zhì)的定量指標(biāo)，是定量分析的基礎(chǔ)。的基礎(chǔ)。 控制系統(tǒng)應(yīng)用于不同的場(chǎng)合，對(duì)它有不同的性能要求?？刂葡到y(tǒng)應(yīng)用于不同的場(chǎng)合，對(duì)它有不同的性能要求。但從控制工程的角度來看，對(duì)控制系統(tǒng)卻有一些共同的要求，但從控制工程的角度來看，對(duì)控制系統(tǒng)卻有一些共同的要求，一般可歸結(jié)為一般可歸結(jié)為穩(wěn)、快、準(zhǔn)穩(wěn)、快、準(zhǔn)。 即：穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性（穩(wěn)態(tài)精度）即：穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性（

21、穩(wěn)態(tài)精度） 第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念穩(wěn)定性穩(wěn)定性： 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程的振蕩傾向及其恢復(fù)平衡狀態(tài)的能力。穩(wěn)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程的振蕩傾向及其恢復(fù)平衡狀態(tài)的能力。穩(wěn)定的系統(tǒng)當(dāng)輸出量偏離平衡狀態(tài)時(shí)，其輸出能隨時(shí)間的增定的系統(tǒng)當(dāng)輸出量偏離平衡狀態(tài)時(shí)，其輸出能隨時(shí)間的增長(zhǎng)收斂并回到初始平衡狀態(tài)長(zhǎng)收斂并回到初始平衡狀態(tài)。穩(wěn)定性是控制系統(tǒng)正常工作的穩(wěn)定性是控制系統(tǒng)正常工作的先決條件先決條件。控制系統(tǒng)穩(wěn)定性?？刂葡到y(tǒng)穩(wěn)定性由系統(tǒng)結(jié)構(gòu)所決定，與外界因素?zé)o關(guān)。穩(wěn)定性由控制系統(tǒng)內(nèi)由系統(tǒng)結(jié)構(gòu)所決定，與外界因素?zé)o關(guān)。穩(wěn)定性由控制系統(tǒng)內(nèi)部?jī)?chǔ)能元件的能量不可能突變所產(chǎn)生的慣性滯后作用所導(dǎo)致部?jī)?chǔ)能元件的能量不可能突變所產(chǎn)生的慣性滯后作用所導(dǎo)致 第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念輸出量和輸入量產(chǎn)生偏差時(shí)，系統(tǒng)消除這種偏差的快輸出量和輸入量產(chǎn)生偏差時(shí)，系統(tǒng)消除這種偏差的快慢程度?？焖傩员碚飨到y(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。慢程度。快速性表征系統(tǒng)的動(dòng)