自动控制原理课件黄坚第一章.pptxVIP

第一章 概述;本章重点;第一节 自动控制与自动控制系统;第一节 自动控制与自动控制系统;在自动控制技术中，把被控的设备或过程称为被控对象，把被控制的物理量称为被控量，决定被控量的物理量称为给定值或控制量（或参考输入）。 控制的任务可概括为：克服扰动量的影响，使被控对象的被控量等于给定值。;下面通过具体例子来说明自动控制和自动控制系统的概念;;;例 水温自动控制系统; 为了方便地分析系统性能，一般用框图来表示系统的结构，如图所示:;二、自动控制系统的基本构成及控制方式;计算; 炉温控制系统;例 转台速度开环控制系统;预期速度;按给定值操纵的开环控制;二、按干扰补偿的开环控制; 水位高度控制系统原理图; 系统结构和控制过程均很简单，但抗扰能力差，控制精度不高，故一般只能用于对控制性能要求较低的场合。 ;2．闭环控制;;例 转速负反馈直流电动机调速系统; 调速系统结构图;3．复合控制;(a) 按输入前馈补偿的复合控制;(b) 按扰动前馈补偿的复合控制;第二节　自动控制系统的分类;二、定常系统和时变系统;三、连续系统和离散系统;四、恒值系统、随动系统和 程序控制系统;随动系统：;第三节 对控制系统性能的要求; 系统受外作用力后,其动态过程的振荡倾向和系统恢复平衡的能力。; 通过动态过程时间长短表征。时间越短，表明快速性越好，反之亦然。; 由输入给定值与输出响应的终值之间的差值ess大小表征。; 稳定性、快速性和准确性往往是互相制约的。在设计与调试的过程中,若过分强调某方面的性能,则可能会使其他方面的性能受到影响.;? 自动控制理论研究的是如何按受控对象和环境特征，通过能动地采集和运用信息，施加控制作用使系统在不确定的条件下正常运行并具有预定功能。它是研究自动控制共同规律的技术科学，其主要内容涉及受控对象、环境特征、控制目标和控制手段以及它们之间的相互作用。; 具有“自动”功能的装置自古有之，瓦特发明的蒸汽机上的离心调速器是比较自觉地运用反馈原理进行设计并取得成功的首例。麦克斯韦对它的稳定性进行分析，于1868年发表的论文当属最早的理论工作。从20世纪20年代到40年代形成了以时域法，频率法和根轨迹法为支柱的“古典”控制理论。; 60年代以来，随着计算机技术的发展和航天等高科技的推动，又产生了基于状态空间模型的所谓“现代”控制理论。;第四节???自动控制理论发展简述;第四节???自动控制理论发展简述; 总之，自动控制理论正随着技术和生产的发展而不断发展，而它反过来又成为高新技术发展的重要理论根据。本书所介绍的内容是该理论中最基本的也是最重要的内容，即古典控制理论部分。它在工程实践中用得最多，也是进一步学习自动控制理论的基础。第一章 概述;本章重点;第一节 自动控制与自动控制系统;第一节 自动控制与自动控制系统;在自动控制技术中，把被控的设备或过程称为被控对象，把被控制的物理量称为被控量，决定被控量的物理量称为给定值或控制量（或参考输入）。 控制的任务可概括为：克服扰动量的影响，使被控对象的被控量等于给定值。;下面通过具体例子来说明自动控制和自动控制系统的概念;;;例 水温自动控制系统; 为了方便地分析系统性能，一般用框图来表示系统的结构，如图所示:;二、自动控制系统的基本构成及控制方式;计算; 炉温控制系统;例 转台速度开环控制系统;预期速度;按给定值操纵的开环控制;二、按干扰补偿的开环控制; 水位高度控制系统原理图; 系统结构和控制过程均很简单，但抗扰能力差，控制精度不高，故一般只能用于对控制性能要求较低的场合。 ;2．闭环控制;;例 转速负反馈直流电动机调速系统; 调速系统结构图;3．复合控制;(a) 按输入前馈补偿的复合控制;(b) 按扰动前馈补偿的复合控制;第二节　自动控制系统的分类;二、定常系统和时变系统;三、连续系统和离散系统;四、恒值系统、随动系统和 程序控制系统;随动系统：;第三节 对控制系统性能的要求; 系统受外作用力后,其动态过程的振荡倾向和系统恢复平衡的能力。; 通过动态过程时间长短表征。时间越短，表明快速性越好，反之亦然。; 由输入给定值与输出响应的终值之间的差值ess大小表征。; 稳定性、快速性和准确性往往是互相制约的。在设计与调试的过程中,若过分强调某方面的性能,则可能会使其他方面的性能受到影响.;? 自动控制理论研究的是如何按受控对象和环境特征，通过能动地采集和运用信息