华电本科《自动控制原理》教学课件(于希宁等编写)1.ppt

自动控制原理教学课件 第一章 绪论 第二章 线性连续控制系统的数学模型 第三章 时域分析法 第四章 根轨迹分析法 第五章 频域分析法 第六章 线性连续控制系统的设计与综合 第七章 非线性系统分析 第八章 线性离散控制系统 第一章 绪论 第一节 概述 第二节 自动控制系统的一般概念 第三节 自动控制系统的分类 第四节 对自动控制系统的基本要求 第一节 概 述 自动控制理论—设计、分析与应用自动控制系统的基础理论知识。 自动控制系统—在无人直接参与的前提下，实现生产过程自动化的所有设备的整体。 “自动控制”所涉及到的领域—遍及工业生产、军事、航空航天及日常生活的每一个领域，还有替代实施规范操作的机器人 学习 “自动控制理论”课程最终所要达到的目的 掌握“全面评价自动控制系统控制水平”的能力； 了解“改善系统性能”的基本方法； 了解“设计满足用户要求的自动控制系统”的基本思路。 主要内容及承上启下的关系 本课程设计到的基础理论知识 自动控制系统应用实例 相关概念： 1、开环顺序控制系统 2、闭环控制系统 3、对控制系统能力的评价 4、对控制系统品质的评价 火电厂电力生产过程应用举例 课程的主要内容及承上启下的关系 本课程涉及到的基础理论知识 第二节 自动控制系统的一般概念 水箱水位的人工调节 水箱水位的自动调节 自动控制系统的一般组成及原则性方框图 水箱水位的人工调节 水箱水位自动控制系统 自动控制系统的一般组成及控制系统的原则性方框图 第三节 自动控制系统分类 * * 华北电力大学 控制理论教研室 控制系统的 数学模型 时域分析法 根轨迹分析法 频域分析法 根轨迹法 设计与校正 （定量） 频域法 设计与校正 （定量） 简单控制系统的 性能设计方法 需要提前 复习和 自学的相关知识 拉氏变换 线性微分方程 付氏变换 电路基础知识 Z变换 线性差分方程 特点： 脑力、体力劳动频繁！ 控制水平难以提高！ 不适应调节复杂的生产过程！！ 水箱水位 用水流量 补水流量 1 眼—观测水位 2 脑—思维、决策 3 手—操作补水阀门 人工调节过程的三步曲： 用水流量 水箱水位 补水流量 杠杆 控制器 浮子 检测变送器 闸阀 执行器 控制装置： 检测变送器 执行器 控制器 关注负反馈自动控制系统的共性: 组成 --- 设备、信号的名称。调节机理 ---依据偏差调节，消除偏差为目的。 水位 杠杆 闸阀 水 箱 浮子和连杆 水位测量值 控制信号 补水流量 用水流量 水位设定值 控制器 执行器 被控对象 检测变送器 被调量 测量值 控制信号 控制量 干扰 给定值 偏差 比较器 水箱水位控制系统的原则性方框图 液动 气动 电动 按执行机构特性分类 离散 连续 按系统传输信号形式分类 非线性 线性 按系统模型特征分类 随动 程序 定值 按给定值特性分类 复合 开环 闭环 （反馈） 按系统结构分类 控制系统名称 类别 （前馈） 控制系统性能指标评价 稳定性 稳态性能 动态性能 第四节 对自动控制系统的基本要求 用水流量 补水流量 前馈控制方案举例 优点： 调节速度快； 结构简单，造价低。 缺点： 抗干扰能力单一； 调节品质难以保证。