经典控制理论——第一章.pptVIP

自动控制原理;本课程共72学时，其中理论64学时，实验8学时。

本课程的成绩包括期末考试与平时成绩两局部，期末考试成绩占总成绩的85%，平时成绩占总成绩的15%，总成绩为100分。

平时成绩包括实验、课堂提问、作业以及出勤情况等，其中，实验成绩占10%，课堂提问、作业以及出勤情况等占5%，期末考试成绩占85%。;采用教材;主要参考书：

《自动控制原理》胡寿松主编,?科学出版社

《自动控制原理》顾树生、王建辉主编,?冶金工业出版社

《自动控制原理》吴麒主编，清华大学出版社

《自动控制原理》李友善主编，国防工业出版社

《反响控制系统分析与设计——MATLAB语言应用》

薛定宇著，清华大学出版社;本课程与其它课程的关系;主要包括如下内容：

第一章?自动控制的一般概念〔4〕

第二章??控制系统的数学模型〔8〕

第三章??线性系统的时域分析法〔12〕

第四章??线性系统的根轨迹法〔8〕

第五章??线性系统的频域分析法〔14〕

第六章??线性系统的校正方法〔8〕

第七章??线性离散系统的分析与校正〔12〕

第八章??非线性控制系统分析〔16〕;第一章自动控制的一般概念;2．自动控制理论

自动控制理论是研究自动控制共同规律的

技术科学。

开展：1〕以传递函数为根底的经典控制理

论，它主要研究单输入—单输出、

线性定常系统的分析和设计问题。

2〕现代控制理论。它主要研究具有高

性能、高精度的多变量变参数系统的

最优控制问题，主要采用的方法是以

状态为根底的状态空间法。

3〕以控制论、信息论、仿生学为根底

的智能控制理论。;3．反响控制原理

自动控制系统：为了实现各种复杂的控制任务，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。;开环人工〔或自动〕控制直流电动机转速示意图:;3．反响控制原理

反响控制的原理：在反响控制系统中，控制装置对被控对??施加的控制作用，是取自被控量的反响信息，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，这就是反响控制的原理。;例：龙门刨床速度控制系统;

图1-4龙门刨床速度控制系统方框图

;4．反响控制系统的根本组成

测量元件其职能是检测被控制的物理量，如果这个物理量是非电量，一般要再转换为电量。

例如，测速发电机用于检测电动机轴的速度并转换为电压；电位器、旋转变压器或自整角机用于检测角度并转换为电压；热电偶用于检测温度并转换为电压等。

给定元件其职能是给出与期望的被控量相对应的系统输入量(即参据量)。

例如图1—2中给出电u0的电位器。;比较元件其职能是把测量元件检测的被控量实际值与给定元件给出的参据量进行比较，求出它们之间的偏差。

常用的比较元件有差动放大器、机械差动装置、电桥电路等。图1—2中，由于给定电压u0和反响电压ut都是直流电压，故只需将它们反向串联便可得到偏差电压。

放大元件其职能是将比较元件给出的偏差信号进行放大，用来推动执行元件去控制被控对象。电压偏差信号，可用晶体管、集成电路、晶闸管等组成的电压放大级和功率放大级加以放大。;执行元件其职能是直接推动被控对象，使其被控量发生变化。用来作为执行元件的有阀、电动机、液压马达等。

校正元件也叫补偿元件，它是结构或参数便于调整的元部件，用串联或反响的方式连接在系统中，以改善系统的性能。最简单的校正元件是由电阻、电容组成的无源或有源网络，复杂的那么用电子计算机。;典型的反响控制系统根本组成;前向通路：信号从输入端沿箭头方向到达输出端的传输通路；

主反响通路：系统输出量经测量元件反响到输入端的传输通路。

主回路：前向通路与主反响通路共同构成。

还有局部反响通路以及由它构成的

内回路。

单回路系统：只包含一个主反响通路的系统；

多回路系统：有两个或两个以上反响通路的系统。;图1-4闭环控制结构图

1-控制器2-控制对象