1章自动控制的一般概念.pptVIP

§1-1自动控制的基本原理与方式 水位控制工作原理 人工控制：眼、脑、手、水箱+阀门 控制过程的描述：流程图 一、自动控制和自动控制系统的概念 2.自动控制理论 是研究自动控制系统组成，进行系统分析与设计的一般性理论， 是研究自动控制过程共同规律的技术学科。 二、自动控制理论的发展 1、经典控制理论( 19世纪初始) 研究的主要对象是单输入、单输出——单变量系统。 如：调节电压改变电机的速度；调整方向盘改变汽车的运动轨迹等。 2、现代控制理论 ( 20世纪60年代始 ) 研究的主要对象是多输入、多输出——多变量系统。 如，汽车看成是一个具有两个输入（驾驶盘和加速踏板）和两个输出（方向和速度）的控制系统。 计算机科学的发展，极大地促进了控制科学的发展 经典控制理论与现代控制理论比较  二、自动控制理论的发展 3、大系统控制理论( 20世纪70年代 始） 大系统控制理论是一种过程控制与信息处理相结合的动态系统工程理论，研究的对象具有规模庞大、结构复杂、功能综合、目标多样、因素众多等特点。它是一个多输入、多输出、多干扰、多变量的系统。 如：人体，我们就可以看作为一个大系统，其中有体温的控制、情感的控制、人体血液中各种成分的控制等等。 大系统控制理论目前仍处于发展阶段。 自动控制理论已经发展为理论严密、系统完整、逻辑性很强的一门学科。从基本反馈控制原理发展到：自适应控制、优化控制、鲁棒控制、大系统控制、智能控制…… 讨论的对象：因果系统 、工程系统 系统的广义性：经济、社会、工程、生物、环 境、医学 课程特点：研究系统的共性问题 反馈：将输出量通过一定的方式送回到输入端，并对系统产生控制作用的过程称为反馈。 负反馈：输入信号－反馈信号（输出信号） 输出偏差减小 正反馈：输入信号+反馈信号 反馈控制＝闭环控制＝按偏差控制（负反馈） 龙门刨床速度控制系统基本部件及功能： 主（拖动）电动机SM 输入：电枢端电压 ua 输出：电动机速度 n 测速发电机 TG+电位器 输入：n 输出：ut 触发器CF+晶闸管整流器 KZ 输入：uk 输出： ua 给定电位器 输出： uo 放大器 FD 输入：△U 输出：Uk 方框图中各符号的意义 控制过程的描述：流程图 四、反馈控制系统的基本组成 反馈控制系统：被控对象、控制装置（控制器） 控制器：具有一定功能的各种基本元件（环节）的集合。 四、控制系统的基本组成 （1） 被控对象 控制系统 测量元件 比较元件 控制装置 放大元件 执行机构 校正装置 给定元件 反馈系统一些基本概念 前向通路：从输入端沿箭头方向到输出端的传输通路 主反馈通路：输出经过测量元件到达输入端的通路 主回路：前向通路+主反馈通路 内回路：局部前向通路+局部反馈通路 单回路