自动控制教案.ppt

1-1自动控制的任务★前期控制阶段(1400BC--1900)古巴比伦、古埃及和中国.自动计时漏壶古罗马.采用浮球调节器来保持燃油液面高度的油灯（凯撒时代）；史载秦陵中也存在类似装置中国.候风地动仪.张衡（东汉）；利用齿轮传动自动指示方向的指南车(三国时期)；宋应星所著《天工开物》记载的提花织机结构图（明末）；英国J.Watt制造出第一台可调速蒸汽机(1788年)。★经典控制（20世纪前半叶）美国MIT的ServomechanismLaboratory研制出第一台数控机床(1952)；中国批准863计划，包括自动化领域的计算机集成制造系统和智能机器人两个主题(1986)。SONY娱乐机器狗（2008年）输出不影响输入，对输出不需要测量，通常容易实现；组成系统的元部件精度高，系统的精度才能高；二、按干扰补偿的开环控制原理：利用对干扰信号的测量产生控制作用，以补偿干扰对输出量的影响。由于干扰信号经测量装置、控制器至被控对象的输出量是单向传递的，故属于开环控制方式。常用于机械的恒速控制以及电源系统的稳压、稳频控制。水箱原来处于一个平衡状态，q1(t)=q2(t)=0。如果打开阀门，冲水，冲好后关上阀门，h(t)发生变化，水位下降，△h变大，通过浮子反馈到执行机构。机械杠杆带动活塞打开，q1(t)变大，使△h变小，浮子上浮，活塞也上升，直至达到新的平衡。四、复合控制例1家用冰箱温度控制系统例2温度控制系统炉温控制系统方框图水温调节系统工作原理图水温调节系统按给定信号的形式恒值系统/随动系统按系统是否满足叠加原理线性/非线性按系统参数是否随时间变化定常/时变按信号传递的形式连续/离散按输入输出变量的多少单变量/多变量一.稳：（基本要求）要求系统要稳定二.准：（稳态要求）系统响应达到稳态时，输出跟踪精度要高三.快：（动态要求）系统阶跃响应的过渡过程要平稳，快速四.灵敏度系统中元件参数的改变对系统响应的影响，可以用灵敏度来表示。五.抗干扰性系统的抗干扰性，直接与系统的稳态精度有关，是衡量控制系统品质的一个重要参数。自动控制原理课程的任务与体系结构课程小结1-3自动控制系统示例炉温控制系统方框图例3函数记录仪例4水温调节系统水温调节系统方框图例5学科前沿——倒立摆控制系统倒立摆系统的输入为小车的位移和摆杆的倾斜角度期望值，计算机在每一个采样周期中采集来自传感器的小车与摆杆的实际位置信号，与期望值进行比较后，通过控制算法得到控制量，再经数模转换驱动直流电机实现倒立摆的实时控制。倒立摆控制系统是一个复杂的、不稳定的非线性系统，其控制方法在军工、航天、机器人和一般工业过程领域中都有着广泛的用途，如机器人行走过程中的平衡控制、火箭发射中的垂直度控制和卫星飞行中的姿态控制等。自动控制系统的分类1-3对控制系统的性能要求上述的4和5两个指标结合起来，称为系统的稳健性指标。一个控制系统，如果具有低的灵敏度和良好的抗干扰性，则我们称为系统是稳健的（Robust,鲁棒）。自动控制系统的分析与设计工具Matlab（矩阵实验室）

Simulink（仿真设计模块）****自动控制原理主讲教师：崔治工作地点：L2-205联系QQ：93450261-1自动控制的任务1-2自动控制的基本方式1-3对控制系统的性能要求第一章自动控制的一般概念1、自动控制的概念何谓控制：为达到既定目标，对原件或系统的工作特性进行的调节或操作。自动控制：是指在没有人直接参与的条件下，利用控制装置使被控对象按照预定的技术要求进行工作。自动控制系统：是指能够对被控对象的工作状态进行自动控制的系统，它由被控对象和控制装置组成。自动控制的任务，是在没有人直接参与下，利用控制装置操纵被控对象，使被控量等于给定值。2、自动控制原理的应用典范演示演示演示制导导弹

?现代的高新技术让导弹拥有了“眼睛”和“大脑”，利用负反馈控制原理去紧紧盯住目标。????