第1章_浙江工业大学国家精品自动控制原理解说.ppt

《自动控制原理》国家精品课程 * 开环控制系统的优缺点 开环控制系统的应用场合 逻辑控制 顺序控制 扰动少的场合 优点： 简单，保证系统的稳定性 缺点： 控制精度易受扰动影响 控制精度差（扰动存在时） 《自动控制原理》国家精品课程 * 直流电机速度开环控制系统 《自动控制原理》国家精品课程 * 闭环控制系统或负反馈控制系统: 系统的被控量直接或间接地参与控制 负反馈控制系统与正反馈控制系统的分析 《自动控制原理》国家精品课程 * 复合控制系统:在系统中同时引进开环控制和闭环控制 《自动控制原理》国家精品课程 * 1.2.2 线性系统与非线性系统 满足叠加原理的系统是线性系统,否则是非线性系统。 微分方程描述：若系统的输入量、输出量及其各阶导数均为线性时，系统为线性系统。 放大器 输入 输出 输入 输入 输出 输出 《自动控制原理》国家精品课程 * 1.2.3 连续系统与离散系统 若系统中所有信号都是连续信号，则称为连续时间系统，简称为连续系统。 如果系统中有一处或几处的信号是离散信号，则称为离散时间系统，简称为离散系统。 《自动控制原理》国家精品课程 * 1.2.4 定常系统与时变系统 时变系统实例：航天器的飞行过程 如果控制系统的结构、参数在系统运行过程中不随时间变化，则称为定常系统或者时不变系统，否则，称为时变系统。 定常系统实例：RLC电路 《自动控制原理》国家精品课程 * 1.2.5 SISO系统和MIMO系统 单输入单输出系统通常称为单变量系统，只有一个输入（不包括扰动输入）和一个输出。 多输入多输出系统通常称为多变量系统，有多个输入和输出。 单变量系统可以作为多变量系统的特例。 多变量系统实例：化工过程中温度、压力、液位控制系统 《自动控制原理》国家精品课程 * 1.2.6 集中参数系统与分布参数系统 集中参数系统实例： 分布参数系统实例：电力线路 不能只用一个电阻和电容表示，而要考虑分布电阻和电容的影响。 弹簧阻尼器系统 第1章 自动控制的基本概念 1.0 自动控制发展简史 1.1 自动控制系统 1.2 自动控制系统的类型 1.3 对自动控制系统性能的基本要求 1.4 本课程的主要内容及其相互间的关系 《自动控制原理》国家精品课程 * 1.3 对自动控制系统性能的基本要求 稳定性:系统正常工作的首要条件——稳 《自动控制原理》国家精品课程 * 稳态性能:控制的准确性——准 《自动控制原理》国家精品课程 * 暂态性能:控制的快速性——快 《自动控制原理》国家精品课程 * 暂态性能（动态性能， 瞬态性能）——快 第1章 自动控制的基本概念 1.0 自动控制发展简史 1.1 自动控制系统 1.2 自动控制系统的类型 1.3 对自动控制系统性能的基本要求 1.4 本课程的主要内容及其相互关系 《自动控制原理》国家精品课程 * 系统 (机械，电气， 过程等) 建模方法 机理或实验 数学模型 性能分析 稳定性、 动态性能、 鲁棒性等等 若性能 不满足要求 对系统进行校正 校正方法（控制器设计方法） 滞后-超前、PID、LQ最优等 1.4 课程的主要内容及其相互关系 《自动控制原理》国家精品课程 * 问题 ？ 《自动控制原理》国家精品课程 * 本章小结 由若干相互制约、相互依赖的事物组合而成的具有一定功能的整体称为系统。 所谓自动控制是在没有人参与的情况下，系统的控制器自动地按照人预定的要求控制设备或过程，使之具有一定的状态和性能。 如果系统的被控量对系统没有控制作用，称为开环控制系统。 如果系统的被控量直接或间接地参与控制，这种系统称为闭环控制系统，或称为反馈控制系统。 满足叠加原理的系统是线性系统。 若系统中所有信号都是连续信号，则称为连续系统。如果系统中有一处或几处的信号是离散信号，则称为离散系统。 如果控制系统的结构、参数在系统运行过程中不随时间变化，则称为定常系统或者时不变系统，否则，称为时变系统。 对控制系统性能的主要要求是稳定性、暂态性能和稳态性能等几个方面。这些性能常常是互相矛盾的。 国 家 精 品 课 程 自动控制原理 Principles of Automatic Control 国家级精品教材：王万良,自动控制原理,高等教育出版社,2008 《自动控制原理》国家精品课程 * 《自动控制原理》国家精品课程网站 / 《自动控制原理》国家精品课程 * 授课计划 1 自动控制的基本概念（2） 2 连续系统的数学模型（8