自控第一章緒論

1、如何實現(xiàn)自動控制？復(fù)雜性：裝置復(fù)雜（許多部件協(xié)同工作）、任務(wù)復(fù)雜（系統(tǒng)組成、性能要求多樣性）、環(huán)境復(fù)雜（有的不可預(yù)見）第一章 緒 論自動控制:控制:控制的定義？ 控制 “掌握住不使任意活動越出范圍” 自動控制 用裝置使被控對象自動地按照給定的規(guī)律運行，使被控對象的一個或幾個物理量在一定的范圍內(nèi)自動地按照給定的規(guī)律變化。 自動控制系統(tǒng) 能夠?qū)Ρ豢貙ο蟮墓ぷ鳡顟B(tài)進(jìn)行自動控制的系統(tǒng)。由控制裝置和被控對象組成。 水位自動控制系統(tǒng) 舉例說明目的:水位不變擾動:出水、進(jìn)水壓力變化等人工調(diào)節(jié)過程:檢測水位與希望高度比較(眼)確定閥門開度與方向(腦)執(zhí)行(手)執(zhí)行:控制閥門(調(diào)節(jié)進(jìn)水量) 如何實現(xiàn)自 動控制

2、？ 自動控制:浮子：檢測水位浮子位置：與希望高度比較連桿：確定閥門開度與方向被控閥門：執(zhí)行開度調(diào)節(jié)過程：假設(shè)Hc 浮子（測量出Hc， 和整定的位置Hg作比較） 連桿向下 閥門Q1Hc 為達(dá)到某一目的，由相互制約的各個部分按一定的規(guī)律組成的、具有一定功能的整體。 稱之為 系 統(tǒng)左下圖所示系統(tǒng)能達(dá)到水位自動調(diào)節(jié)的目的嗎?可見，同樣的器件組織起來的系 統(tǒng)不一定可以實現(xiàn)同樣的功能（必須按一定的規(guī)律），即使可實現(xiàn)同樣的功能也可能存在性能的差異。因此，擺在我們面前的任務(wù)是： 怎樣分析系統(tǒng)是否能符合設(shè)計要求？ 怎樣才能設(shè)計符合要求的系統(tǒng)？水位自動控制系統(tǒng) 為達(dá)到自動控制水位保持預(yù)定高度不變的目的 由相互制約

3、的浮子、連桿、閥門、容器等按一定的規(guī)律組成的 具有水位自動控制功能的整體1-1 開環(huán)控制和閉環(huán)控制閉環(huán)控制（反饋控制） 系統(tǒng)的輸出被檢測出來并饋送到輸入端和給定信號比較，影響控制作用。系統(tǒng)信號流動形成一個閉環(huán)。 開環(huán)控制 系統(tǒng)只有正向控制作用，信號流動不形成閉環(huán)。片段.shs1-2 自動控制系統(tǒng)的類型 恒值控制系統(tǒng)按參數(shù)量變化規(guī)律分：恒值控制系統(tǒng)隨動控制系統(tǒng)例1：水位自動控制系統(tǒng)目的：保持水位恒定，輸入是位置信號 隨動控制系統(tǒng) 例：防空導(dǎo)彈制導(dǎo)目標(biāo)跟蹤雷達(dá)跟隨目標(biāo)導(dǎo)彈導(dǎo)引雷達(dá)跟隨目標(biāo) 跟蹤雷達(dá)（提前量）導(dǎo)彈跟隨導(dǎo)引雷達(dá) 輸入是隨時間任意變化，要求輸出跟隨其變化 按輸入輸出信號數(shù)量分：單輸入單輸

4、出、多輸入多輸出按系統(tǒng)信號形式分：連續(xù)、離散按數(shù)學(xué)分析方法分：線性（定常、時變）、非線性系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)和參數(shù)分：確定、不確定按方程描述分：集中參數(shù)、分布參數(shù)1-3 自動控制理論概要一、對自動控制系統(tǒng)的基本要求穩(wěn)定性（穩(wěn)）、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)（準(zhǔn)）、暫態(tài)響應(yīng)（快）二、自動控制系統(tǒng)的設(shè)計問題* 建立控制器數(shù)學(xué)模型* 近似估計系統(tǒng)時域響應(yīng)* 校正系統(tǒng)* 計算機(jī)輔助設(shè)計及仿真建立在線性代數(shù)等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上 處理多變量系統(tǒng) 最優(yōu)化、最優(yōu)控制（2）現(xiàn)代控制理論傳遞函數(shù)、根軌跡、頻率響應(yīng)（1）經(jīng)典控制理論三、古典控制理論與現(xiàn)代控制理論（3）先進(jìn)控制理論 * H 控制* 魯棒控制* 自適應(yīng)控制理論變結(jié)構(gòu)微分幾何反饋線性化* 各種非線性控制理論（4）智能控制* 解決難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制* 讓控制器具有智能生物的智能（5）遺傳算法（4）學(xué)習(xí)控制（3）專家系統(tǒng)控制（2）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（1）模糊邏輯控制 本課程內(nèi)容：經(jīng)典控制理論 1-6章閉環(huán)控制、反饋控制（正、負(fù)）、偏差（誤差）控制系統(tǒng)