对机械控制系统的基本要求.ppt

* 1919年：控制论的奠基人美国科学家维纳萌发控制论的思想； 二战期间：维纳提出了控制论中最基本最重要的反馈概念； 1948年：维纳所著《控制论》的出版，标志学科的诞生； 20世纪50年代：控制论渗透到各个领域。 1.什么是机械工程控制基础 2.控制理论的产生与发展 机械工业是国民经济发展的基础。尽管信息科技迅猛发展，但机械工业的基础地位是不可动摇的。随着信息科技的发展，机械工业越来越多地与信息技术交融，越来越广泛地引入控制技术。因此，机械制造业的设计制造理论要与控制理论结合，才能实现机械工业的自动化，现代化和信息化。 机械工程控制基础就是有关机械工程控制系统分析与设计的基础理论。 3.控制理论的分类 1）经典控制论：是在复数域中以传递函数为基础的理论体系。 主要研究单输入、单输出、线性定常系统的分析和设计问题。 2）现代控制论：是在时间域中以状态变量方程为基础的理论体系。 研究多输入、多输出、时变参数、分布参数、随机参数、非线性等系统的分析和设计问题。 4.机械控制系统的基本概念 自动控制： 在没有人直接参与的情况下，使被控对象的某些物理量准确地按照预期规律变化 。 开环控制： 系统每一环节的输入不受输出影响的控制 优点：精度高，抗干扰能力强。 缺点：结构复杂，易振荡，使系统不稳定，造价高。 闭环控制： 系统任一环节的输入受到输出影响的控制。 优点：结构简单，调试方便，造价低。 缺点：精度低，易受干扰。 职能方框图： 反映系统的组成和信号传递关系。 5.机械控制系统的组成 6.机械控制系统的基本类型 （1）按输入与输出的关系分： （2）按输入量的变化情况分： 恒值调节系统：在外界作用下，系统输出保持常值的系统。如恒温系统。 程序控制系统：在外界作用下，系统输出按程序规律变化的系统。如仿形车床的液压仿形刀架。 随动系统：系统输出相应于输入按任意规律变化的系统。如数控机床的进给系统。 （3）按系统中参数变化情况分 连续系统：系统每个环节间传递的信息是时间的连续函数。 离散系统：计算机参与工作时，环节间传递的信息既有连续信号又有离散信号。 （4）按微分方程系统与时间的关系分： 定常系统：微分方程的系数不随时间而变化的系统。 时变系统：微分方程的系数随时间而变化的系统。 7.对机械控制系统的基本要求 控制系统要满足三个基本要求才能正常工作。既稳、准、快。 稳：稳定性，指动态过程的振荡倾向和系统恢复平衡状态的能力。 准：准确性，调整过程结束后，输出量与给定输入量间的偏差，即为精度。 快：快速性，系统稳定的前提下，系统消除输出量与给定输入量之间偏差的快慢程度。 同一系统中，稳、准、快是相互制约的。 *