自动控制原理第一章胡寿松.pptVIP

2、闭环控制——是指控制装置与被控对象之间既有顺向作用又有反向联系的控制。由于是根据负反馈原理按偏差进行控制，所以也称该系统为反馈控制系统。例3：闭环控制的液面控制系统例4：闭环恒温箱温度控制系统—开环和闭环控制系统的特点1、开环系统：结构简单，稳定性好，容易设计和调整以及成本较低的优点，对那些负载恒定，扰动小，控制精度要求不高的实际系统，是有效的控制方式。2、闭环系统：由于增加了检测装置和反馈环节，结构较复杂，成本有所增加；但它提高了系统的控制精度和抗干扰能力；同时负反馈对系统稳定性产生不利影响。三、复合控制—是指闭环控制与开环控制相结合的一种控制方式。控制器被控制对象扰动补偿装置给定量输出量1-3自动控制系统分类与组成一、分类1.按输入信号特征分类1）恒值控制系统给定输入为常数，系统克服扰动影响例：液位控制系统，温度控制系统等工业系统2）随动控制系统给定输入是随机时间变化的函数（未知）例：函数记录仪、火炮自动跟踪系统3）程序控制系统给定输入是预知的时间函数例：机床加工系统2.按描述元件特性分类1）线性系统组成系统的元件都是线性元件，输入输出的静态特性为线性关系用线性微分方程描述2）非线性系统只要系统中有一个元部件是非线性的用非线性微分方程描述3.按照传递信号类型分类连续系统各个环节间的信号均为时间t的连续函数，可用微分方程描述例：水箱系统离散系统只要有一处信号是脉冲信号或者数字信号，定义在离散时刻上，用差分方程描述例：计算机控制系统4.按照参数是否随时间变化分类定常系统时变系统5.其他分类单输入输出系统与多输入输出系统确定性系统与不确定性系统集中参数系统与分布参数系统二、闭环控制系统的组成串联校正放大元件执行元件被控对象测量元件局部反馈--给定量输出量(1)比较元件：输出量与输入量进行综合，产生偏差信号。(2)放大元件：对偏差信号进行放大与变换。(3)执行元件：对被控对象执行控制任务。(4)校正元件：改善系统的性能。(5)被控对象：需要进行控制的机器、设备或生产过程。(6)测量元件：对输出量进行测量。1—4对控制系统的基本要求一、对控制系统的基本要求可以归纳为三个字：稳准快1.稳定性（最基本要求）系统在扰动消失后，由初始偏差状态恢复到平衡状态的能力。１、稳定２、不稳定稳定性：(1)对恒值系统，要求当系统受到扰动后，经过一定时间的调整能够回到原来的期望值。(2)对随动系统，被控制量始终跟踪参据量的变化。稳定性是对系统的基本要求，不稳定的系统不能实现预定任务。线性系统的稳定性，通常由系统的结构决定，与外界因素无关。2.快速性动态性能:调节时间、上升时间对过渡过程的形式和快慢提出要求，一般称为动态性能。稳定高射炮射角随动系统，虽然炮身最终能跟踪目标，但如果目标变动迅速，而炮身行动迟缓，仍然抓不住目标。3.准确性稳态性能：稳态误差在参考输入信号作用下，当系统达到稳态后，其稳态输出与参考输入所要求的期望输出之差叫做给定稳态误差。显然，这种误差越小，表示系统的输出跟随参考输入的精度越高。二、典型外作用为了便于用统一的方法研究和比较控制系统的性能，通常选用几种确定性函数作为典型外作用，选择外作用的标准是：（1）这种函数在现场或实验室容易得到。（2）控制系统在这种函数作用下的性能应代表在实际工作条件下的性能。（3）这种函数的数学表达式简单、便于计算。1、阶跃函数tr(t)RR=1时，称为单位阶跃函数，记为l(t)。2．斜坡函数tr(t)RtR=1时，称为单位斜坡函数。3．抛物线函数r(t)t0R=1/2时，称为单位抛物线函数。4．正弦函数?tr(t)?5．脉冲函数人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。**第一章控制系统导论第一章控制系统导论信息控制类专业最重要的专业基础课之一自动控制原理电子信息学院控制理论与控制工程课程组总学时：60学时理教学时：54学时实验学时：6学时考核方式：闭卷学时安排：★参考书1.《自动控