自动控制理论原理.pptVIP

第一章绪论自动控制，是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置(称控制装置或控制器)，使机器、设备或生产过程(统称被控对象)的某个工作状态或参数(即被控量)自动地按照预定的规律运行。例如，数控车床按照预定程序自动地切削工件；化学反应炉的温度或压力自动地维持恒定；雷达和计算机组成的导弹发射和制导系统．自动地将导弹引导到敌方目标；无人驾驶飞机按照预定航迹自动升降和飞行；人造卫星准确地进入预定轨道运行并回收等，这一切都是以应用高水平的自动控制技术为前提的。随着电子计算机技术的发展和应用，在宇宙航行、机器人控制、导弹制导以及核动力等高新技术领域中，自动控制技术更具有特别重要的作用。不仅如此，自动控制技术的应用范围现已扩展到生物、医学、环境、经济管理和其它许多社会生活领域中，自动控制已成为现代社会活动中不可缺少的重要组成部分。自动控制理论经典控制理论：频率响应法、根轨迹法适用于单输入、输出，线性定常系统复频域分析，数学工具是拉氏变换现代控制理论：状态空间法适用于多输入、输出，可以是时变系统时域分析，数学工具是工程矩阵理论反馈控制原理为了实现各种复杂的控制任务，首先要将被控对象和控制装置按照一定的方式连接起来，组成一个有机总体，这就是自动控制系统。在自动控制系统中，被控对象的输出量即被控量是要求严格加以控制的物理量，它可以要求保持为某一恒定值，例如温度、压力、液位等，也可以要求按照某个给定规律运行，例如飞行航迹、记录曲线等；而控制装置则是对被控对象施加控制作用的机构的总体，它可以采用不同的原理和方式对被控对象进行控制，但最基本的一种是基于反馈控制原理组成的反馈控制系统。在控制系统中，控制装置对被控对象施加的控制作用，是取自被控量的反馈信息，用来不断修正被控量与输入量之间的偏差，从而实现对被控对象进行控制的任务，这就是反馈控制的原理。自动控制系统的构成常用的控制部件：整定元件测量元件比较器放大器和控制器执行器自动控制的基本方式一、开环控制二、闭环控制三、复合控制控制系统的分类自动控制系统有多种分类方法。例如，按控制方式可分为开环控制、反馈控制、复合控制等；按元件类型可分为机械系统、电气系统、机电系统、液压系统、气动系统、生物系统等；按系统功用可分为温度控制系统、压力控制系统、位置控制系统等；按参变量变化规律又可分为恒值控制系统、随动系统和程序控制系统等。按系统性能分类：线性系统和非线性系统、连续系统和离散系统、单变量系统和多变量系统、确定性系统和不确定性系统。对控制系统的基本要求

稳定性、快速性、准确性典型输入信号及其拉氏变换一、拉普拉斯变换的定义对于定义在[0，?)区间的函数f(t)，其拉普拉斯变换式二、典型输入信号及其拉普拉斯变换1、脉冲函数2、阶跃信号3、斜坡信号4、指数信号5、正弦信号由欧拉公式可知所以