自動控制原理課件

第1章自動控制的一般概念★本章主要內(nèi)容及重點★自動控制的基本原理★自動控制系統(tǒng)示例★自動控制系統(tǒng)分類★對自動控制系統(tǒng)的基本要求本章主要內(nèi)容

本章介紹了自動控制理論的應(yīng)用領(lǐng)域、發(fā)展過程和分類。通過一些控制系統(tǒng)實例討論了手動控制、自動控制、自動控制系統(tǒng)的工作原理、方框圖、系統(tǒng)分類等相關(guān)基本概念。最后介紹了本課程將要介紹的主要內(nèi)容，以利于讀者從總體上把握本課程的相關(guān)知識。

本章重點

要求掌握手動控制與自動控制、自動控制系統(tǒng)及其工作原理與組成、方框圖、開環(huán)控制與閉環(huán)控制、系統(tǒng)輸入量與輸出量的相關(guān)基本概念。了解本課程將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

課程的性質(zhì)和特點自動控制是一門技術(shù)學(xué)科，從方法論的角度來研究系統(tǒng)的建立、分析與設(shè)計?！蹲詣涌刂圃怼肥潜緦W(xué)科的技術(shù)基礎(chǔ)課，（1）自動控制理論的基礎(chǔ)課程，該課程與其它課程的關(guān)系。自動控制理論電機與拖動模擬電子技術(shù)線性代數(shù)微積分（含微分方程）復(fù)變函數(shù)、拉普拉斯變換電路理論大學(xué)物理（力學(xué)、熱力學(xué)）信號與系統(tǒng)（2）自動控制理論已經(jīng)發(fā)展為理論嚴密、系統(tǒng)完整、邏輯性很強的一門學(xué)科。從基本反饋控制原理發(fā)展到：自適應(yīng)控制、優(yōu)化控制、魯棒控制、大系統(tǒng)控制、智能控制

討論的對象：因果系統(tǒng)、工程系統(tǒng)系統(tǒng)的廣義性：經(jīng)濟、社會、工程、生物、環(huán)境、醫(yī)學(xué)課程特點：研究系統(tǒng)的共性問題

實際系統(tǒng)物理模型數(shù)學(xué)模型方法（系統(tǒng)組成分析、設(shè)計1-1自動控制的基本原理人工控制與自動控制：水箱水位控制問題水位測量與變送執(zhí)行器控制器給定眼手腦水位控制工作原理人工控制：眼、腦、手、水箱+閥門自動控制：傳感器、控制器、執(zhí)行器、水箱+閥門人腦手水箱系統(tǒng)眼h控制器執(zhí)行器水箱系統(tǒng)傳感器h反饋：將輸出量通過一定的方式送回到輸入端，并與輸入信號比較產(chǎn)生偏差信號過程稱為反饋負反饋：輸入信號—反饋信號（輸出信號）輸出偏差減小正反饋：輸入信號+反饋信號反饋控制、閉環(huán)控制按偏差進行控制一、反饋控制原理龍門吼刨床洗速度殊控制羞系統(tǒng)n要求揚：工紡件加砌工過術(shù)程中課不允喝許刨尼床速到度波熔動過咬大措施覆：利飼用速喚度反腸饋對溝刨床柳速度擁進行面自動濾控制龍門石刨床蟻速度威控制脖系統(tǒng)坦原理吵圖SMTG-kFDKZCF龍門考刨床平速度壯控制邁系統(tǒng)訊原理待：（直詳見P3圖1錢-2攻）系統(tǒng)栗基本技部件淋及功堵能：主（限拖動白）電屆動機SM輸入偉：電樂樞端隨電壓ua輸出松：電惑動機蒜速度n測速辰發(fā)電袖機TG尊+電位吹器箭輸枯入：n輸出衛(wèi)：ut觸發(fā)爹器CF脆+晶閘擱管整佛流器KZ輸入陷：uk輸出切：ua給定掃電位粉器公輸出葬：uo放大聰器FD輸入火：工作迅原理任：設(shè)喂直流忌電動求機SM的勵狡磁恒錫定、唐外部傻負載Mt系統(tǒng)士方框插圖比較電路整流器放大器測速發(fā)電機觸發(fā)器電動機二、油反饋郊控制遇系統(tǒng)臥的基剛本組返成反饋解控制正系統(tǒng)信：被償控對旁象、吼控制衣裝置控制用裝置特：由會具有遺一定怕職能搭的各龜種基昂本元毛件（聚部件灘）組蝕成。測量怪元件淚、給尼定元界件、草比較款元件放大必元件裝、執(zhí)摧行元灰件、剃校正尋元件測量元件串聯(lián)校正反饋校正執(zhí)行元件放大元件被控對象局部反饋主反饋一些招基本哈概念前向勁通路恭：從階輸入賣端沿酸箭頭捐方向弄到輸猴出端竿的傳雁輸通如路主反晃饋通蠟路：偏輸出乘經(jīng)過紐奉測量武元件掘到達畜輸入葬端的響通路主回陵路：宜前向錦通路哈+主雙反饋黨通路內(nèi)回筍路：宇局部先前向那通路陵+局解部反默饋通螺路單回鉤路系張統(tǒng)、僻多回竹路系損統(tǒng)反饋治控制聚系統(tǒng)繼受到改的外榨部作美用參考街（有軌用）槐輸入月：決滋定系招統(tǒng)被予控量呆的變膽化規(guī)餅律擾動加：系唇統(tǒng)外肥部擾踐動、石系統(tǒng)破內(nèi)部惹擾動自動約控制宮系統(tǒng)熄的基待本控吉制方奇式反饋終控制線方式棒：賽按偏育差進開行控旨制，團較高們的動灣靜態(tài)饞控制姿性能般；結(jié)米構(gòu)、體線路夸復(fù)雜仗，系悟統(tǒng)分是析與測設(shè)計殲較復(fù)銳雜。開環(huán)攻控制脖（順射序控醫(yī)制）從：系稿統(tǒng)輸睜出量邁對系悲統(tǒng)的鈴輸入緊量不矮產(chǎn)生掙影響娘，結(jié)航構(gòu)簡潑單、吊調(diào)整磨方便首、成歉本低有兩云種方版式：按給萌定量膜控制如龍龜門刨碌床速穩(wěn)度控需制系僻統(tǒng)將勞測速茶發(fā)電鋒機的火輸出禍斷開謹，調(diào)假節(jié)CF的輸半入電苗壓來稅調(diào)節(jié)泊電機波速度按擾肝動量卻控制利用罵可測息量的損擾動慘量，炕產(chǎn)生案補償脅作用復(fù)合甲控制膽方式鳳：（1州）按哭偏差六控制住+按抓擾動愈補償車控制（2麗）按聯(lián)偏差仍控制彈+按而給定喇補償把控制電壓放大電壓放大功率放大SMTG負載其它時新控務(wù)制方救式：檔最優(yōu)佛控制棋、預(yù)謝測控救制、醉自適道應(yīng)控界制、箏模糊罰控制爭、神而經(jīng)網(wǎng)意絡(luò)控榮制等梳。電壓放大器功率放大器電阻R電動機測速發(fā)電機電壓放大器MC1-跡2自大動控風(fēng)制系素統(tǒng)示遷例函數(shù)造記錄凈儀飛機訂-自點動駕舟駛儀佳系統(tǒng)電阻華爐微核機溫域度控娘制系秋統(tǒng)飛行痕模擬疤器的階視景著系統(tǒng)1-巡壽3自界動控絡(luò)制系符統(tǒng)分崗類分類躺方法按控旁制方日式：梨開環(huán)蒼控制推、閉集環(huán)控攔制、新復(fù)合哪控制按元腹件類婆型：繞機械鄙系統(tǒng)掛、電棗氣系久統(tǒng)、醒機電計系統(tǒng)騰、液話壓系尊統(tǒng)、旱氣動胖系統(tǒng)粥、生外物系常統(tǒng)等藍。按系姥統(tǒng)功得能：學(xué)溫度亭、壓男力、潑位置按系席統(tǒng)性口能：占線性聾與非名線性夠、連設(shè)續(xù)與未離散鞭、定濁常與釘時變按參扁考量握變化妖規(guī)律榜：恒笛值、或隨動箏、程龍序控掩制一、線性詳連續(xù)丸控制略系統(tǒng)由系趨數(shù)判惜定線贏性時嘉變系剛統(tǒng)、碎線性科定常濫系統(tǒng)線性瘋定常余系統(tǒng)守根據(jù)疼參考喝輸入稿量又改可分課為：恒值呢控制艦系統(tǒng)抱、隨米動系館統(tǒng)、揪程序化控制則系統(tǒng)系統(tǒng)巡壽主要紀特點先：（1笛）恒怒值控文制系鉤統(tǒng)參考鼠輸入蠻是個異常值間，要你求被票控量芽也等陶于常罪值。外部議擾動呆的存恩在，踐被控半量偏幸離參段考量就而出腳現(xiàn)偏搖差，巡壽控制恰系統(tǒng)弊根據(jù)息偏差與產(chǎn)生柱控制腔作用淋，以鄉(xiāng)豐克服閉擾動講的影稍響，付使被英控量渣恢復(fù)羽到給肌定的片常值軋。（2賭）隨逃動系都統(tǒng)參考度輸入敏是預(yù)使先未探知的寨隨時黑間任領(lǐng)意變循化的言函數(shù)口，要令求被污控量爺以盡愈可能利小的緩誤差輕跟隨頓參考技輸入枯量變蘆化。（3?。┏瘫ば蚩冂娭葡颠\統(tǒng)參考橡輸入拋是按域預(yù)定知規(guī)律豪隨時該間變往化的語函數(shù)濤，要土求被僑控量崗迅速城、準(zhǔn)明確地燦復(fù)現(xiàn)妙。線性諸定常榜離散舉系統(tǒng)二、盤非線渴性控蘇制系串統(tǒng)非線偶性系敗統(tǒng)的屬線性蕩化1-戴4斗對自裁動控昂制系妥統(tǒng)的究基本塘要求1.對自摩動控流制系往統(tǒng)基急本要芳求穩(wěn)定展性（碎穩(wěn)）溝、快趨速性傷（快半）、僅準(zhǔn)確辛性（折準(zhǔn)）“穩(wěn)”與“快”是說翼明系柔統(tǒng)動壁態(tài)（錘過渡劃過程剖）品戴質(zhì)。系統(tǒng)化的過統(tǒng)渡過仙程產(chǎn)訊生的壞原因：盯系統(tǒng)洽中儲泛能元竊件的更能量傾不可柴能突著變?！皽?zhǔn)”是說墊明系釋統(tǒng)的牌穩(wěn)態(tài)蓋（靜窮態(tài)）磚品質(zhì)穩(wěn)定支性是保概證控挪制系默統(tǒng)正暴常工僅作的襲先決侮條件線性串控制餓系統(tǒng)擔(dān)的穩(wěn)文定性詳由系盯統(tǒng)本巴身的登結(jié)構(gòu)里與參掛數(shù)所死決定乞的，鄙與外摔部條傾件無率關(guān)?？焖傩苄允窍蹬慕y(tǒng)在影穩(wěn)定捏的條赤件下糞，衡想量系鞋統(tǒng)過扮渡過冠程的滴形式宵和快閱慢，蠟通常醫(yī)稱為“系統(tǒng)聲動態(tài)次性能”。晨過渡晴過程舟時間藝、超察調(diào)量準(zhǔn)確球性是在請系統(tǒng)綱過渡需過程