自动的控制原理第1章概述.pdf

自自动动控控制制原原理理 Principle of Automatic ControlPrinciple of Automatic Control 天津大学 开课学院：电子信息工程学院 主讲教师：于洁潇 2014 年3 月 • 授课内容 类型：专业选修课 （第一门控制类课程） 学时： 32 学分： 2 教材：《自动控制原理》，胡寿松主编 科学出版社，第五/六版，2007/2012 参考文献：《自动控制原理习题集》 《现代控制系统》 （Richard C. Dorf 高教出版社） Matlab讲义及相关工具书 •纪律 请别迟到，迟到要签名； 请别说话，关手机； 请别旷课，有事请假； 点名三次或作业三分之一没交者 取消考试资格 ！！！ •好奇号火星车回传的第一张图片 • 2012年8月22 日第一次旅行时的脚印 • 第一张夏普山 （Mount Sharp）照片 •第一张自拍 •钻井洞特写 • 相关课程的关系 高等数学： 微分方程，拉氏变换，线性代数， 离散数学的Z变换等。 模拟电路分析： 无源电路，有源电路。 信号与系统： 研究确定性信号分析方法， 线性系统基本分析方法。 物理： 运动定律等。 • 教材主要内容的介绍 • 第一章 ~ 第六章： 介绍以传递函数为基础的线性 系统的分析和设计方法，给出了经典控制理论中的 三种基本分析方法 （时域法、根轨迹法和频域法） 以及线性系统的频率设计方法。 • 第七章： 介绍离散系统的分析与设计方法。 • 第八章： 介绍非线性控制系统的分析和设计方法。 • 第九章： 介绍线性系统的状态空间分析与综合， 给出了系统可控性与可观测性判据、李雅普诺夫稳 定性分析及反馈结构和状态观测器的设计等问题。 • 第十章： 最优控制。 目 录 自动控制的一般概念 控制系统的数学模型 线性系统的时域分析法 线性系统的根轨迹法 线性系统的频域分析法 第第 一一 章章 自动控制的一般概念自动控制的一般概念 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 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 6学时 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. 基本概念 自动控制 在没有人直接参与的情况下，利用外加的装 ： 置控制器)来控制某一种物理对象 （被控对象：装置、 设备、过程等）的运动或变化，使被控对象的受控物 理量 （被控量）按照人预定的规律变化。 控制器：对控制对象起控制作用的控制装置总体。 被控对象：能实现自动控制的机器、设备或生产过程。 被控量：工作状态或参数，如温度、压力、PH值等。 1-1 自动控制的基本原理与方式 输出量：位于控制系统输出端，并要求实现自动控制 的物理量。 输入量：作用于控制系统输入端，并可使系统具有预 定功能或预定输出的物理量。 扰动：破坏输入量和输出量之间预定规律的信号。 自动控制系统：为实现某种自动控制，需要把一些相 互关联的部件按照一定模式组合起来，构成一个系 统，来实现自动控制。