自动控制原理概述.ppt

**************************又如：直流电动机转速开环控制系统放大电机UaUbi=constn直流电动机开环控制系统第30页，共44页，星期日，2025年，2月5日我们知道，当电机的激磁电流固定时（i=const)，改变加在电枢上的电压(Ub),可以改变电机的转速。此系统我们用方块图描述功放电机UaUbM(负载干扰）n从图中可见：当负载不变时:uaubn输出转速于输入电压成正比第31页，共44页，星期日，2025年，2月5日：1）前提是在负载不变的情况下

Ua与n是以正比关系2）而当负载是一变化量时，这种正比关系就未必存在。也就是说，当增大电压输入(Ua)时，负载(M)也同时增加，此时转速(n)未必加大。从上系统可见，当负载在变化时，转速的变化不因其控制作用的改变，也就是说被控量(n)不参与控制作用，从信号传递路线上可见，信号的传递是单向的，是不闭合的。我们称这种控制为开环控制系统。注意：第32页，共44页，星期日，2025年，2月5日

开环控制系统在出现干扰现象时，系统的输出将不按照输入所对应的期望值和状态运行，一句话：开环控制系统没有抗干扰的能力2.闭环控制系统-----系统的输出量直接或间接的参与系统的控制作用。也就是说闭环控制系统需要对系统的输出量进行测量（或者说检测）。结论第33页，共44页，星期日，2025年，2月5日此系统与开环控制系统相比，主要的差别：

1）系统增加了测速发电机，测速发电机是一种传感器，它将电动机的转速正比地转换成电压信号：Uf=kt*n2)将电压信号Uf反馈到输入端与给定输入Ua进行代数叠加，产生偏差信号Ue=Ua-Uf，对系统施于控制作用。系统用方块图描述放大电动机测速发电机UaUeM(负载力矩）n直流电机闭环控制系统ufub第34页，共44页，星期日，2025年，2月5日系统的工作过程：

当系统的给定输入Ua=const电机对应某一转速n，某瞬间负载力矩增大（系统受到干扰作用），电机的转速下降。我们从另一个角度来看：方块图中信号的传递路线是闭合的，也就是说系统的输出n影响了系统控制作用。第35页，共44页，星期日，2025年，2月5日闭环系统的特点：

1）输出影响输入，因而能削弱和抑制干扰。

2）低精度元件可组成高精度系统。3）因为可能发生超调、振荡，所以稳定性问题很重要。4）闭环控制必须对输出量进行检测。注意在闭环控制系统中出现新的概念---反馈，它在自动控制重是一很重的概念。反馈是指把输出信号返送回输入端，并与输入信号进行比较（或进行代数叠加），产生偏差。这样的信号通道的闭合路线称为反馈。第36页，共44页，星期日，2025年，2月5日反馈有分正、负反馈两种

1）正反馈---当反馈信号加强了输入信号的称为正反馈2）负反馈----当反馈信号削弱了输入信号称为负反馈除此之外还有主反馈、局部反馈主反馈----系统输出信号返送到输入端并进行代数叠加的称为主反馈信号。局部反馈---系统的某个环节的输出返送到该环节的输入端并进行代数叠加的称为局部反馈第37页，共44页，星期日，2025年，2月5日二、恒值系统

系统的输入是一个恒值，系统地的输出保持与输入相对应的一个恒值。例如上面给大家介绍的炉温控制系统就是一个极为典型的----恒值系统当给定输入为ua=5mv炉温当给定输入为ua=3mv炉温系统的输出保持与输入相对应的某一个恒值第38页，共44页，星期日，2025年，2月5日三、随动系统

系统的输入量是未知的时间函数，也就是说给定输入的变化规律事先不知道，而要求系统的输出要能够准确、迅速的跟踪系统输入的变化例如：国防业种火炮自动瞄准系统，就是典型的随动系统四、程序控制系统系统的给定输入是按已知的时间的时间函数变化的，系统输出按给定的程序变化常见的数控机床等就属于程序控制系统第39页，共44页，星期日，2025年，2月5日五、连续系统和断续系统

系统中传递的信号都是时间的连续函数，则该系统称为连续系统。反之系统中只要有一个传递信号是时间上的断续信号，则称为断续系统或称采样

系统、离散系统。我们说计算机控制系统就是断续系统（离散系统）。六、有差系统和无差系统看系统在给定输入和扰动输入的作用下是否存在稳态误差而分为有差系统和无差系统