自动控制原理(08J-1).ppt

* 自动控制原理Principle of Automatic Control 课程基本情况介绍 学 分： 4 学时： 64 参考书: 自动控制原理 王建辉 清华大学出版社 自动控制原理 程 鹏 高等教育出版社 现代控制工程 [美] katsuhiko Ogata 卢伯英 译 电子工业出版社 自动控制原理 (第四版) 胡寿松 科学出版社 自动控制原理 梅晓榕 科学出版社 现代控制系统(第八版) [美] Richard C. Dorf 高等教育出版社 Elements of Control System [美] Sudhir Gupta 机械工业出版社 Matlab讲义及有关该软件的工具书 实验： 自动控制实验室( 919室) Matlab仿真实验（自己作） 作业： 每1~2周交一次 辅导及习题课：辅导教师 * 第1章 自动控制系统的基本概念 本章主要内容： ? 什么是自动控制和自动控制系统 ? 自动控制的两种基本模式 － 开环控制和闭环控制 ? 自动控制的系统基本组成及相关术语 ? 控制系统的类型 ? 对控制系统的基本要求 * 引 言： 基本概念：控制、自动控制、自动控制的任务、 自动控制系统 控制 － 特殊作用（操纵、支配、调节、管理） 1948年，美国科学家 维纳（Wiener）出版了控制理论奠基 著作： 《Cybernetics or Control and Communication in the Animal and Machine》 Cybernetics: Control Control: (direct, regulate, govern) * 自动控制(自动控制的任务) － 在无人直接参与的前提下,利用专门的装置 (控制器)来操纵某一种物理对象（被控对象：装置、设备、过程等）的运动或变化，使被控对象的受控物理量（被控量）按照人预定的规律变化。 任务的数学描述： C(t) ≈ r(t) 自动控制系统 － 是为实现某一控制目标所需要的物理部件组合体。 (硬件、软件，包括被控对象) * 自动控制应用极为广泛，在工业、国防、航空航天、交通、农业、经济管理、以及人们的日常生活，处处可见。 例1. 室温控制 例2. 水罐液位控制 例3. 飞机飞行控制 * 本课程学习、研究自动控制的共性规律。学习有关自动控制系统的基本概念、基本原理、分析方法，为进一步学习和设计符合要求的自动控制系统奠定基础 － 基本控制理论。 * §1.1 自动控制的基本方式 — 开环控制和闭环控制 一. 开环控制 给定量 被控量 特点： 按给定量实施控制； 系统的输出量对控制作用没有影响； 信号从输入到输出，沿前向传送； * 炉温（开环）控制系统 1 开环控制实例 （系统组成示意图）(Pictorial diagram ) 如何实现控制？ 系统组成？ 被控量？ 被对象？ * 炉温（开环）控制系统 2 （系统组成示意图）(Pictorial diagram ) 如何实现控制？ 系统组成？ 被控量？ * 特点：控制装置只接受给定量来控制受控对象的 被控量。 优点：控制系统结构简单，相对来说成本低。 缺点：对可能出现的被控量偏离给定值的偏差没