西农 自动控制 第一章.ppt

（4）复合控制方式 定义 把按偏差控制和按扰动控制结合的一起的控制系统称为复合控制系统。 C(S) Kf/KD G1(S) K Gc(S) G2(S) G(S) Gf(S) F(S)=-ML(S) R(S) 1.2 开环控制与闭环控制 一些术语 (1)科学 科学（Science）是指对各种事实和现象进行观察、分类、归纳、演绎、分析、推理、计算和实验，从而发现规律，并对各种定量规律予以验证和公式化的知识体系。科学的任务是揭示事物发展的客观规律，探求真理，作为人们改造世界的指南。 (2)技术 技术（Technology）是指人类根据生产实践经验和自然科学原理改变或控制其环境的手段和活动，是人类活动的一个专门领域。技术的任务是利用和改造自然，以其生产的产品为人类服务。 (3)工程 工程（Engineering）是指应用科学知识使自然资源最好地为人类服务的专门技术。 1.2 开环控制与闭环控制 (4)?系统??系统（System）是指由相互关联、相互制约、相互影响的一些部分组成的具有某种功能的有机整体。 (5)信息 信息（Information）是指符号、信号或消息所包含的内容，用来消除对客观事物认识的不确定性。 (6)控制 控制（Control）是指为了改善系统的性能或达到特定的目的，通过信息的采集和加工而施加到系统的作用。 (7)反馈 反馈（Feedback）是指将系统的实际输出和期望输出进行比较，形成误差，从而为确定下一步的控制行为提供依据。 1.2 开环控制与闭环控制 (9)?管理 管理（Management）是指为了充分利用各种资源来达到一定的目标而对社会或其组成部分施加的一种控制。 (10) 决策 决策（Decision Making）是指为最优地达到目标，对若干准备行动的方案进行选择。 (8)?调节 调节（Regulation）是指通过系统的反馈信息自动校正系统的误差，使诸如温度、速度、压力或位置等参量保持恒定或在给定范围之内的过程。 1.2 开环控制与闭环控制 自动化（Automation），指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动地进行操作或运行。自动控制是关于受控系统的分析、设计和运行的理论和技术。 1.2 开环控制与闭环控制 1.3 控制系统的类型 开环控制 闭环控制(反馈控制) 复合控制 按控制方式分 自动控制系统的分类 * 机械系统——恒张力系统 电气系统 机电系统——全自动照相机，光机电结合 液压系统——伺服液压缸，汽车发动机，大型的仿真模拟台 气动系统 生物系统 按 元 件 类 型 分 1.3 控制系统的类型 《自动控制原理》课件 *第一章 控制系统的一般概念 * 机械与电子工程学院 西北农林科技大学 杨兵力 自动控制原理 第一章 控制系统的一般概念 1 控制系统的一般概念 1.1 引言 1.2 开环控制和闭环控制 1.3 控制系统举例 1.4 控制系统的组成 与对控制系统的的基本要求 自动控制成为一门科学是从1945年发展起来的。 开始多用于工业：压力、温度、流量、位移、湿度、粘度自动控制 后来进入军事领域：飞机自动驾驶、火炮自动跟踪、导弹、卫星、宇宙飞船自动控制 目前渗透到更多领域：大系统、交通管理、图书管理等 生物学系统：生物控制论、波斯顿假肢、人造器官 经济系统：模拟经济管理过程、经济控制论 1.1 引 言 自动控制理论的发展概况 十八世纪以后，蒸汽机的使用提出了调速稳定等问题 1765年，俄国人波尔祖诺夫发明了锅炉水位调节器。 1784年，英国人瓦特发明了蒸汽机离心式调速器，是自动控制领域的第一项重大成果。 第一阶段 胚胎萌芽期（1945年以前） 四个阶段: 1.1 引 言 十九世纪前半叶，发电机和电动机的使用，促进了水利、水电站的遥控和程控以及电压、电流的自动调节技术的发展 1868年，{英） J. C. 麦克斯韦（“轮调速器”论文）提出了用微分方程描述运动系统的方法。 1856年，（英）E。J。Routh提出了劳斯稳定判据 1892年，（俄）李雅普诺夫发表了《论运动稳定性的一般问题》论文 1895年，（德）霍尔维茨提出判别稳定性准则 1.1 引 言 瓦特的蒸汽机离心式调速器 1.1 引 言 十九世纪末，二十世纪初，内燃机的使用和第二次世界大战，促进了汽车、船舶、机器制造业和石油工业的发展，生产了飞机、雷达、火炮上的伺服控制机构和过程控制系统。 1922年，Minorsky（迈纳斯基）研制出船舶操纵自动控制器，并证明了从系统的微分方程确定系统的稳定性的方法 1932年，Nyquist提出了一种根据系统的开环频率