34743自动控制原理（第2版）电子素材王建辉顾树生.doc

PAGE 292 全国高等学校自动化专业系列教材 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 国家级精品课程教材 自动控制原理 （第2版） 王建辉 顾树生 主编 (课件素材) 第1章 自动控制系统的基本概念 1.1 开环控制系统与闭环控制系统 图1-1 温度控制系统 图1-2 开环控制结构图 控制器(自耦变压器)； 2—被控对象(电阻炉) 图1-3 炉温闭环控制系统图 1—热电偶； 2—加热器 图1-4 闭环控制结构图 1—控制器； 2—控制对象； 3—检测装置 图1-5 温度闭环控制的自动调节过程 图1-6 闭环调速系统 图1-7 速度控制系统结构图 1.2 闭环控制系统的组成和基本环节 图1-8 控制系统结构图 1—给定环节； 2—比较环节； 3—校正环节； 4—放大环节； 5—执行机构； 6—被控对象； 7—检测装置 1.3 自动控制系统的类型 1.3.1 线性系统和非线性系统 图1-9 典型非线性环节特性 (a) 继电器特性； (b) 饱和特性； (c) 不灵敏区特性 1.3.2 连续系统和离散系统 图1-10 脉冲控制系统的结构图 1—采样开关； 2—数据保持器； 3—控制对象 图1-11 典型的数字控制系统的结构图 1—计算机； 2—控制对象； 3—检测装置 1.3.3 恒值系统、随动系统和程序控制系统 1.4 自动控制系统的性能指标 1.4.1 稳定性 图1-12 稳定系统和不稳定系统 (a) 稳定系统； (b) 不稳定系统 1.4.2 稳态性能指标 图1-13 自动控制系统的稳态误差 (a) 有差系统； (b) 无差系统 1.4.3 暂态性能指标 图1-14 单调过程 (a) 给定量突变时输出量的变化； (b) 负载突变时输出量的变化 图1-15 衰减振荡过程 (a) 给定量突变时输出量的变化； (b) 负载突变时输出量的变化 图1-16 持续振荡过程 (a) 给定量突变时输出量的变化； (b) 负载突变时输出量的变化 图1-17 发散振荡过程 给定量突变时输出量的变化； (b) 负载突变时输出量的变化 图1-18 系统对突加给定信号的动态响应曲线 小结 思考题与习题 图P1-1 电压自动控制系统 图P1-2 仓库大门自动控制系统 图P1-3 液压自动控制系统示意图 图P1-4 火炮跟踪系统 图P1-5 张力控制系统 图P1-6 角位置随动系统 第2章 自动控制系统的数学模型 2.1 微分方程式的编写 2.1.1 机械系统 图2-1 机械位移系统之一 图2-2 机械位移系统之二 图2-3 机械旋转运动系统 图2-4 装有倒立摆的小车 图2-5 倒立摆受力图 2.1.2 电气系统 图2-6 RC电路 图2-7 RL电路 图2-8 直流电动机电枢电路 2.1.3 液压系统 图2-9 油泵模型示意图 图2-10 工作缸结构示意图 图2-11 直动式溢流阀结构简图 图2-12 插装阀受力分析 2.1.4 热工系统 图2-13 容器压力系统 图2-14 夹套反应釜温度系统 2.2 非线性数学模型的线性化 图2-15 发电机励磁特性 图2-16 晶闸管整流特性 图2-17 液压伺服马达原理图 图2-18 液压马达线性化负载特性 2.3 传递函数 2.3.1 传递函数的定义 图2-19 例2-24的有源网络 图2-20 齿轮传动机构 图2-21 电磁阀的液位控制系统 2.3.2 典型环节的传递函数及暂态特性 图2-22 比例环节 图2-23 惯性环节 图2-24 积分环节 图2-25 微分环节 图2-26 RLC电路 图2-27 振荡环节阶跃响应 图2-28 带钢厚度检测环节 图2-29 带式运输机时滞环节 2.4 系统动态结构图 图2-30 速度控制系统 图2-31 速度调节器 图2-32 速度调节器方框图 图2-33 速度控制系统动态结构图 2.5 系统传递函数和结构图的等效变换 2.5.1 典型连接的等效传递函数 图2-34 单元方框图 图2-35 信号综合 图2-36 串联连接 图2-37 并联连接 图2-38 反馈连接 2.5.2 相加点及分支点的变位运算 图2-39 相加点后移变位运算 图2-40 相加点前移变位运算 图2-41 分支点后移的变位运算 图2-42 分支点前移的变位运算 图2-43 两个分支点互换变位 图2-44 相加点和分支点错误的变位 2.5.3 系统开环传递函数 图2-45 单回路反馈系统 图2-46 无交叉多回路系统 图2-47 具有交叉反馈的多回路系统 2.5.4 系统闭环传递函数 图2-