自动控制原理第四版答案.pdf

自动控制原理

自动控制（原理）是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（称控

制装置或控制器），使机器、设备或生产过程（统称被控对象）的某个工作状态或

参数（即被控制量）自动地按照预定的规律运行。

自动控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学。它的发展初期，是以反馈理论

为基础的自动调节原理，主要用于工业控制。二战期间为了设计和制造飞机及船用

自动驾驶仪、火炮定位系统、雷达跟踪系

统以及其他基于反馈原理的军用设备，进一步促进并完善了自动控制理论的发展。

二战后，已形成完整的自动控制理论体系，这就是以传递函数为基础的经典控制理

论，它主要研究单输入单输出的线形定常数系统的分析和设计问题。

20世纪60年代初期，随着现代应用数学新成果的推出和电子计算机的应用，为适

应宇航技术的发展，自动控制理论跨入了一个新的阶段--现代控制理论。它主要研

究具有高性能、高精度的多变量变参数的最优控制问题，主要采用的方法是以状态

为基础的状态空间法。目前,自动控制理论还在继续发展，正向以控制论、信息论、

仿生学、人工智能为基础的智能控制理论深入。

为了实现各种复杂的控制任务，首先要将被控制对象和控制装置按照一定的方式连

接起来，组成一个有机的整体，这就是自动控制系统

在自动控制系统中，被控对象的输出量即被控量是要求严格加以控制的物理量，它

可以要求保持为某一恒定值，例如温度、压力或飞行轨迹等；而控制装置则是对被

控对象施加控制作用的相关机构的总体，它可以采用不同的原理和方式对被控对象

进行控制，但最基本的一种是基于反馈控制原理的反馈控制系统。

在反馈控制系统中，控制装置对被控装置施加的控制作用，是取自被控量的反

馈信息，用来不断修正被控量和控制量之间的偏差从而实现对被控量进行控制的任

务，这就是反馈控制的原理。

下面是一个标准的反馈模型：

开方：

公式A设开次方

:X(n+1)=Xn+(A/Xn2-Xn)1/3A=5,3

介于八至之间的次方的次方

5132A3(13=1,23=8)

X_0可以取1.1,1.2,1.3,1.4,1.5,1.6,1.7,1.8,1.9,

2.0都可以。例如我们取2.0。按照公式：

第一步。即

:X1={2.0+[5/2.0A2-2.0]1/3=1.7.}5/2X2=1.25,

输入值大于输出值，负反馈

1.25-2=-0.75,0.75X1/3=0.25,

取位数字，即。

2-0.25=1.75,21.7

第二步八

:X2={1.7+[5/(1.72-1.7]1/3=1.71}.

即5/1.7X1.7=1.73010,1.73-1.7=0.03,0.03X1/3=0.01,输入值小于输出值正反馈

。取位数字，比前面多取一位数字。

1.7+0.01=1.713

第三步八输入值大于输

:X3={1.71+[5/(1.712-1.71]1/3=1.709}

出值，负反馈

第四步八输入值小于输出值正反馈

:X4={1.709+[5/(1.7092-1.709]1/3=1.7099}

这种方法可以自动调节，第一步与第三步取值偏大，但是计算出来以后

输出值会自动减小；第二步，第四步输入值偏小，输出值自动增大。

X4=1.7099.

当然也可以取中的任何一个。