自动控制原理第一章绪论2 ppt课件.ppt

参考教材 张爱民. 自动控制原理. 北京：清华大学出版社，2006. 刘明俊，于明祁.自动控制原理. 湖南：国防科技大学出版社，2000. 包建华，白朝霞.自动控制原理实验指导书，徐师大自编. 主要内容 第一章 绪论 第二章 控制系统的数学模型 第三章 控制系统的时域分析 第四章 根轨迹法 第五章 频率响应法 第六章 控制系统的校正 第九章 状态空间分析法 课时计划与安排 本课程共计72学时，其中理论课64学时，实验课8学时。具体安排如下 1.1 自动控制理论发展史简述 1.2 自动控制系统的一般概念 1.3 开环控制与闭环控制 1.4 自动控制系统的分类 1.5 对自动控制系统的要求本课程的任务 （一）萌芽阶段——18世纪中叶 1、世界公认为第一个自动控制系统的是1788年瓦特发明的离心式调速器。 （二）奠基阶段——经典控制论（60年代以前） （三）发展阶段——现代控制论（20世纪60年代后） 1、1956年，苏联学者L.S. Pontryagin发表了《最优过程数学理论》，提出极大值原理（Maximum Principle）。 4、1963年, 美国的L. Zadeh与C. Desoer发表Linear Systems - A State Space Approach。1965年，Zadeh提出模糊集合和模糊控制的概念。 5、1958年，美国的E.I. Jury 发表“数字控制系统” (Sampled-Data Control System) ，建立了数字控制及数字信号处理的基础。 6、1967年，瑞典Karl J. Astrom提出最小二乘辩识，解决了线性定常系统参数估计问题和定阶方法，六年后，提出了自启调节器，建立自适应控制的基础。 7、1970年，英国H. H. Rosenbrock 发表State Space and Multivariable Theory。1974年，加拿大W.M Wonham 发表Linear Multivariable Control: A Geometric Approach 。 8、1976年，美国R. Brockett提出用微分几何研究非线性控制系统，1985年，意大利A. Isidori出版(Nonlinear Control Systems) 。 9、1981年加拿大G. Zames提出H-inf. 鲁棒控制设计方法 …………………… 二、中国学者对控制理论的贡献 三、自动控制理论的分类 四、自动控制的应用领域 1.1 自动控制理论发展史简述 1.2 自动控制系统的一般概念 1.3 开环控制与闭环控制 1.4 自动控制系统的分类 1.5 对自动控制系统的要求本课程的任务 一、一般概念 二、自动控制技术的作用 三、自动控制与人工控制 2）将测得实际液面的高度h1与希望液面的高度h0相比较——用脑。 3）根据比较的结果，即按照偏差的正负去决定控制的动作——用手。 四、系统框图 1.1 自动控制理论发展史简述 1.2 自动控制系统的一般概念 1.3 开环控制与闭环控制 1.4 自动控制系统的分类 1.5 对自动控制系统的要求本课程的任务 一、自动控制系统的组成部分 二、控制系统分类 1.1 自动控制理论发展史简述 1.2 自动控制系统的一般概念 1.3 开环控制与闭环控制 1.4 自动控制系统的分类 1.5 对自动控制系统的要求本课程的任务 一、按信号流向划分 三、按输入量的特征分类 五、按信号的传递是否连续分 1.1 自动控制理论发展史简述 1.2 自动控制系统的一般概念 1.3 开环控制与闭环控制 1.4 自动控制系统的分类 1.5 对自动控制系统的要求本课程的任务 一、自动控制系统的性能评价指标 二、研究内容 本 章 小 结 1、连续系统：该类控制系统各部分间的信号均为时间t的连续函数。目前工业普遍采用的常规仪表PID调节器控制的系统。 2、离散系统：该类控制系统在信号传递过程中有一处或多处的信号是脉冲序列或数字编码，即只要有一个是时间t的离散信号。其中离散信号以脉冲形式传递的系统又叫脉冲控制系统，离散信号以数码形式传递的系统又叫数字控制系统。 离散信号 离散信号 计算机 被控 对象 扰动 反馈元件 e(t) ＋ － A/D D/A 放大 元件 执行 元件 计算机控制系统框图 第一章 绪论 1.5 对自动控制系统的要求本课程的任务 对于自动控制系统的设计，要求在可能的范围内尽量满足其技术上的需求。常用的性能评价指标有： 稳定性 动态性 稳态性 控制系统的性能 1、稳定性：是对控制系统最基本的要求。 所谓系统稳定，粗略地说，就是当系统受到扰动作用后，系统的被控制量虽然偏离了原来的平衡状态，但当扰动一撤离，经过一定长的时间后，如果系统仍能回