自动控制原理第一章 控制系统导论.pptVIP

四、控制系统的基本控制方式*反馈控制反馈(闭环)控制：指控制器与控制对象之间既有顺向作用又有反向联系的控制过程。特点是被控量偏离期望值出现偏差时，必会产生一个相应的控制作用去减小或消除这个偏差，使被控量与期望值趋于一致。2、开环控制*按扰动控制的开环控制系统按给定量控制的开环控制系统没有自动修正偏差的能力，抗扰动性较差。指控制器与控制对象之间只有顺向作用而没有反向联系的控制过程。特点是系统的输出量不会对系统的控制作用发生影响。开环控制系统可以按给定量控制方式组成，也可以按扰动控制方式组成。3、复合控制*把按偏差控制与按扰动控制结合起来，对于主要扰动采用适当的补偿装置实现按扰动控制，同时，再组成反馈控制系统实现按偏差控制，以消除其余扰动产生的偏差，即复合控制。1-2自动控制系统示例*例1-1水箱水位控制系统*系统原理方块图*水箱水位控制系统*01被控对象：被控量：控制装置：检测元件：水箱02水箱水位0304杠杆浮球05例1-2带钢连扎机架轧辊转速控制系统连轧机在轧钢过程中，通过各机架的带钢必须保持秒流量相等，否则将出现拉钢或叠钢，影响产品质量或造成故障。这就要求各机架轧辊的转速保持一定比例，而对某机架轧辊来说，即要求其转速恒定。控制系统*电动机06测速发电机04受控对象：被控量：检测元件：变换和放大部件：执行机构：01轧辊03整流装置05轧辊的转速n02例1-3二级倒立摆*倒立摆设备例1-4电阻炉微型计算机温度控制系统例1-5炉温控制系统炉温控制系统方框图例1-6函数记录仪系统函数记录仪方框图例1-7水温调节系统水温调节系统方框图1-3自动控制系统的分类*给定信号的形式恒值系统/随动系统01按系统参数是否随时间变化定常系统/时变系统03按输入输出变量的多少单变量系统/多变量系统05按系统是否满足叠加原理线性系统/非线性系统02按信号传递的形式连续系统/离散系统04控制系统的分类AutomaticControlTheory河南理工电气学院自动控制原理自动控制理论的内容*研究的主要对象是多输入、多输出——多变量系统。如:汽车看成是一个具有两个输入（驾驶盘和加速踏板）和两个输出（方向和速度）的控制系统。现代控制理论经典控制理论研究的主要对象是单输入、单输出——单变量系统。如：调节电压改变电机的速度。3、大系统控制理论*STEP4STEP3STEP2STEP1研究的对象具有规模庞大、结构复杂、功能综合、目标多样、因素众多等特点。是一个多输入、多输出、多干扰、多变量的系统。如：人体，我们就可以看作为一个大系统，其中有体温的控制、情感的控制、人体血液中各种成分的控制等等。大系统控制理论目前仍处于发展阶段。4、智能控制*这是近年来新发展起来的一种控制技术，是人工智能在控制上的应用。它的指导思想是依据人的思维方式和处理问题的技巧，解决那些目前需要人的智能才能解决的复杂的控制问题。 学派：结构派和功能派它是一门新兴的控制学科，有些问题尚存有争议，然而由于它实用性强，能运用人们的经验与技巧解决许多以往控制中难以解决的棘手问题（如建模等），因此得到了人们极大的重视。5、其他先进控制理论鲁棒控制、自适应控制、预测控制、容错控制等等。先进控制理论经典控制理论与现代控制理论*项目经典控制理论现代控制理论研究对象线性定常系统（单输入、单输出）线性、非线性、定常、时变系统（多输入、多输出）描述方法传递函数（输入、输出描述）向量空间（状态空间描述）研究办法根轨迹法和频率法状态空间法研究目标系统分析及给定输入、输出情况下的系统综合。揭示系统的内在规律，实现在一定意义下的最优控制与设计。01《自动控制原理》主要内容02第一章控制系统导论03第二章控制系统的数学模型04第三章线性系统的时域分析法05第四章线性系统的根轨迹法06第五章线性系统的频域分析法07第六章线性系统的校正方法08第七章线性离散系统的分析[MATLAB工具]09第八章非线性控制系统分析《自动控制原理》参考教材*《自动控制原理简明教程》胡寿松