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第1章-自动控制的一般概念
主讲教师:谢昭莉联系方式:xzl0935@ 第1章 自动控制系统的基本概念 自动控制系统典型方框图 1.3 自动控制系统的分类 一.开环控制系统与闭环控制系统 二. 定值控制系统、随动控制系统及程序控制系统 随动控制系统 程序控制系统: 三. 线性控制系统、非线性控制系统 非线性控制系统 四. 线性定常系统和线性时变系统 五. 连续控制系统、离散控制系统 动态性能指标定义 五. 自动控制系统的设计原则 1.5 本课程的学习任务和学习要求 教学计划-42学时 自动控制系统设计的目的是要保证系统的输出在给定性能指标的基础上跟踪输入信号,并且要有一定的抗干扰能力。 设计步骤: (1)系统分析 (2)系统设计 (3)仿真试验 (4)系统实现 目录 《自动控制原理》研究各类控制系统的共性问题、共同规律、分析和设计控制系统的基本理论和方法。 (属于“方法论”的科学) 研究方法:建模 、 分析、设计 自动控制的核心概念:反馈论、系统论 2)根据对系统性能的要求,如何合理地调整参数或设计校正装置,使系统的性能能全面地满足技术上的要求。 1)对于一个具体的控制系统,如何从理论上对它的稳定性、动态性能和稳态精度进行定性的分析和定量的计算。 自动控制是一门技术学科,从方法论的角度来研究系统的建立、分析与设计。 本课程与其它课程的关系。 自动控制原理Ⅰ 电路原理 电机与拖动 大学物理 力学、热学 复变函数 拉氏变换 模拟电子技术 过程控制 最优控制 自动控制 原理Ⅱ 第1章 自动控制系统的基本概念 3学时 第2章 控制系统的数学模型 8学时 第3章 时域分析法 8学时 第4章 根轨迹法 6学时 第5章 频域分析法 9学时 第6章 控制系统的综合与校正 8学时 * 课程名称: 自动控制原理 学时数:42学时 教材: 主要参考资料: 1.胡寿松主编,自动控制原理,科学出版社,第五版。 2.王建辉等主编,自动控制原理,清华大学出版社,2007,4。 3吴仲阳主编,自动控制原理,高等教育出版社,2005,8. 4.Morris Driels著,Linear Control Systems Engineering, 清华大学出版社,2000,12。 研究生助教:张瑞成 联系方式: zhangruicheng159@163.com 助教职责:理论课批改作业、答疑、习题 课辅导,实验课辅导等。 1.1 自动控制理论发展简史 1.2 自动控制系统的一般概念 1.5 本课程的学习任务和学习要求 End 1.4 对自动控制系统的基本要求 Charpter1 ?Basic Concept of Automatic Control System 1.3 自动控制系统的分类 经典控制(Classical Control)(40~50年代) 美国贝尔实验室的H. Bode(1938),以及美国物理学家H.Nyquist(1940)提出频率响应法 二次世界大战中火炮,雷达,飞机以及通讯系统的控制研究直接推动了经典控制的发展。 现代控制(Modern Control) (1950-1960) 五十年代后兴起的现代控制起源于冷战时期的军备竞赛,如导弹(发射,操纵,指导及跟踪),卫星,航天器和星球大战,以及计算机技术的出现。 自动控制的应用领域 军事工业 航空航天… 家用电器 电子、钢铁、石化等工业 交通系统,楼宇系统,经济系统,社会系统 … 电扇:控制转速 洗衣机:控制水位、强弱、时间等 电冰箱、空调、电饭煲:控制温度 制造业 机器人 目录 抽水马桶 二.自动控制系统:为实现某一控制目标所需要的所有物理部件的有机组合体。一般由控制器,控制对象,测量元件等组成。 ①被控对象:要求实现自动控制的机器设备或生产过 程(水箱)。 ②被控制量:指被控制系统所要控制的物理量,一般 指系统的输出量。(水位高度) ③给定值:根据生产要求,被控制量需要达到的数 值。(设定水位高度) ④扰动:破坏给定值与被控制量之间正常函数关系的 因素,称为系统的扰动。(流出量Q2) 给定值和扰动统称为输入量。 ⑤控制装置:能够对被控对象起控制作用的设备总 称。(浮球、杠杆) 三.自动控制系统的常用术语 6. 反馈:通过测量变送装置将系统输出量送回输入
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