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文檔簡(jiǎn)介
引言
自動(dòng)控制學(xué)科由自動(dòng)控制技術(shù)和自動(dòng)控制理論兩部分組成。
什么是自動(dòng)控制?
無須人的直接參與,通過控制裝置,使機(jī)器、設(shè)備、生產(chǎn)過程等按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行,完成要求的任務(wù),就叫自動(dòng)控制。
近幾十年來,自動(dòng)控制技術(shù)正在迅猛的發(fā)展,并在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、國(guó)防建設(shè)和航空航天事業(yè)等領(lǐng)域中獲得廣泛應(yīng)用。比如:人造地球衛(wèi)星的發(fā)射成功與安全返回。導(dǎo)彈的準(zhǔn)確擊中目標(biāo),雷達(dá)系統(tǒng)的準(zhǔn)確跟蹤目標(biāo);制造系統(tǒng):數(shù)控機(jī)床加工生產(chǎn)線自動(dòng)碼垛機(jī)器人自動(dòng)包裝機(jī)器人家用電器:電扇:控制轉(zhuǎn)速電冰箱、空調(diào)、電飯煲:控制溫度洗衣機(jī):控制水位、強(qiáng)弱、時(shí)間等
自動(dòng)控制的應(yīng)用領(lǐng)域軍事工業(yè)航空航天制造業(yè)機(jī)器人流程工業(yè)電子工業(yè)家用電器交通系統(tǒng),樓宇系統(tǒng),經(jīng)濟(jì)系統(tǒng),社會(huì)系統(tǒng)…
控制無處不在!隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,自動(dòng)控制技術(shù)可以說已滲透到各種學(xué)科領(lǐng)域,成為促進(jìn)當(dāng)代生產(chǎn)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的重要因素。
事實(shí)上,任何技術(shù)設(shè)備、工作機(jī)械或生產(chǎn)過程都必須按要求運(yùn)行。例如:要使火炮能自動(dòng)跟蹤并命中飛行目標(biāo),炮身就必須按照指揮儀的命令而作方位角和俯仰角的變動(dòng);
要把數(shù)噸重人造衛(wèi)星送入數(shù)百公里高空的軌道,使其所攜帶的各種儀器能長(zhǎng)期使用、準(zhǔn)確地工作,就必須保持衛(wèi)星的正確姿態(tài),使它的太陽能電池一直朝向太陽,無線電發(fā)射天線一直指向地球;
隨著自動(dòng)控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用和迅猛發(fā)展,出現(xiàn)了許多新問題,這些問題要求從理論上加以解決。
自動(dòng)控制理論正是在解決這些實(shí)際技術(shù)問題的過程中逐步形成和發(fā)展起來的,它是研究自動(dòng)控制技術(shù)的基礎(chǔ)理論,是研究自動(dòng)控制共同規(guī)律的技術(shù)科學(xué)。自動(dòng)控制理論的發(fā)展概況
按其發(fā)展的不同階段,可把自動(dòng)控制理論分為經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論兩大部分。
經(jīng)典控制理論也就是自動(dòng)控制原理,是20世紀(jì)40年代到50年代形成的一門獨(dú)立學(xué)科。早期的控制系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單,只要列出微分方程并求解之,就可以用時(shí)域法分析他們的性能。
第二次世界大戰(zhàn)前后,由于生產(chǎn)和軍事的需要,各國(guó)均在大力研制新型武器,于是出現(xiàn)了較復(fù)雜的控制系統(tǒng),這些控制系統(tǒng)通常是用高階微分方程來描述的。由于高階微分方程求解的困難,各種控制系統(tǒng)的理論研究和分析方法就應(yīng)運(yùn)而
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