石群自动控制原理(第1章).ppt

第一章 自动控制的一般概念 1-1 自动控制的基本原理与方式 1-2 自动控制系统示例 1-3 自动控制系统的分类 1-4 对自动控制系统的基本要求 1-5 自动控制系统的分析与设计工具 1-1 自动控制的基本原理与方式 无人直接参与 机器、设备或生产过程的工作状态或参数 自动实现某种规律运行 经典控制：单输入、单输出 现代控制：多输入、多输出 反馈（控制思想的精髓，知己知彼） 数控车床按照规定程序自动地切削工件； 化学反应炉自动地维持温度或压力的恒定； 导弹发射和制导系统自动地把导弹引向敌方目标； 人造地球卫星准确地进入预定轨道并回收 …… 反馈控制又称为闭环控制 测量元件 给定元件 比较元件 常用术语 控制系统（Control system） 参考输入、给定输入、希望输入（Desired Input） 偏差信号（Error signal） 控制器（Controller） 控制量，也称操作量 （Control signal） 控制对象（Control plant） 扰动（Interaction） 系统输出，也称被控量（System output） 复合控制系统 偏差 扰动 1-2 自动控制系统示例 1-3 自动控制系统的分类 （2）线性定常离散控制系统（m≤n） r：输入采样序列。 c：输出采样序列 总结：（1）、（2）线性系统具有齐次性、叠加性。 （3）非线性控制系统（系数与变量有关） 1-4 对自动控制系统的基本要求 稳定性 由系统结构决定。 快速性 动态（暂态）特性。 准确性 静态（稳态）特性。 典型外作用（信号） （1）阶跃信号 （2）斜坡信号 （3）脉冲信号 （4）正弦信号 第一章 作业 1.思考题（1-1） 讨论液位自动控制系统原理图，方框图 2.判断系统类型（1-10） 液位自动控制系统 2.判断系统类型（1-10）r入、c出 * 放大元件 执行元件 校正元件 基本控制方式 反馈控制系统（闭环控制系统） 开环控制系统 （按给定控制、按扰动控制） 复合控制系统 函数记录仪原理图 函数记录仪方框图 飞机自动驾驶仪系统原理图 给定电位器 反馈电位器 给定装置 放大器 舵机 飞机 反馈电位器 垂直陀螺仪 θ0 θc 扰动 飞机自动驾驶仪系统方框图 电阻炉温度微机控制系统 锅炉液位控制系统原理图 锅炉液位控制系统方框图 线性定常连续系统包括： 恒值控制系统 随动系统，包括伺服系统 程序控制系统 回顾： （1）阶跃响应 （2）冲激响应 （3）正弦响应 （4）八一拆分 1-5 自动控制系统的分析与设计工具 Matlab 草稿纸式编程语言 良好的人机界面 结论可做一定等级的理论论据 Simulink工具箱 控制器 减速器 电动机 电位器 浮子 用水开关 Q2 Q1 c if SM 1.思考题 原理图、方框图（1-1） 浮子 杠杆 电位器 伺服电动机 与减速器 阀门 水箱 给定 液位 实际 液位 *