文档介绍：工业化发展三阶段:机械化,电气化,自动化;从工业的角度,信息化发展也可分三阶段:数字化,网络化,先进自动化;自动化作为一种行为和一种状态,它是通过自动控制系统实现的。“系统”是由相互作用、相互联系的若干个组成部分结合而成的具有特定功能的整体。自动控制系统则是指能够实现“自动化”任务的设备,它是人造系统,而且是工程技术领域的人造系统。自动控制系统通常由控制部分和控制对象组成。被控对象控制系统所要控制的设备或过程给定环节产生给定输入信号的环节测量环节随时将被控制量检测出来的装置比较环节其功能是将给定的输入信号(被控制量的希望值)与测量环节得到的被控制量实际值加以比较控制环节它的功能是根据偏差信号,决策如何去操作被控对象,实现被控量达到所希望的目标执行环节按控制环节的控制决策,具体实施对控制对象的操作工程技术领域的被控对象不同的分类法按被控对象的特性可分为线性和非线性按被控对象结构参数可分为定常和时变按系统传输信号的性质可分为连续系统和离散系统按系统期望输出信号的变化规律还可分为恒值控制系统和随动控制系统一个自动控制系统从原来的平衡状态过渡到一个新的平衡状态,两个平衡状态之间的过渡过程称为动态,把处于平衡状态时称为静态。自动控制系统动态过程常见形式:单调收敛过程单调发散过程衰减震荡过程等幅震荡过程发散震荡过程自动控制系统的基本性能⑴稳定性⑵快速性⑶准确性如何来满足这三个特性?即改变系统的这三个特性?:比例积分,微分(有待详细)比例系数(比例控制器)存在一个缺点:稳态有静差对自动控制系统的研究(包括分析、综合)就是从动态、静态两方面围绕上面三个特性进行的。1、开环控制:扰动补偿控制,也称为“前馈控制”:2、反馈控制(闭环控制):控制要求:(1)调速—分档或平滑地调节转速;(2)稳速—以一定的精度稳定运行;(3)加减速—加减速尽量快,效率提高,制动平稳。扰动源Id,Ks,Ce,Kp,R,α(检测误差);反馈能有效抑制一切被负反馈环节所包围的前向通道的扰动作用,但对给定的作用惟命是从。复合控制系统中的补偿控制(前馈控制)能及时地抵消可测扰动量对被控制量的不利影响,二反馈控制能保证系统的高精度。这是一种得到广泛应用的控制形式。3、复合控制:上图系统出现问题:起始电流过大解决:1、电枢串电阻起动;2、引入电流截止负反馈;3、加积分给定环节。开环控制和闭环控制是按信号的传递路径来区分的两种不同的控制形式。判断一个系统开环还是闭环:看是否存在检测环节,且是否将检测环节反馈回去,若是,则为闭环。开环系统和闭环系统的比较:闭环系统静特性可以比开环系统机械特性硬得多;如果比较同一的开环系统和闭环系统,则闭环系统的静差率要小;S一定时,闭环系统可大大提高D;(4)、要取得以上三种优势,闭环系统需K足够大,即要设置放大器K=KpKsα/Ce非线性特性:饱和特性死区特性带滞回的继电特性非线性控制系统与线性系统相比的特点:线性系统的稳定性完全取决于系统的结构及其参数,与系统的初始条件以及外加输入无关。对于非线性系统而言,发生并维持一定频率和振幅的稳定的周期运动完全是可能的,通常把这种运动称为自激振荡,并在信号发生器等场合得以有效应用。连续信号变换为离散信号的采样过程零阶保持器的信号保持过程计算机控制的典型自动控制系统计算机硬件组成:计算机主机输入输出设备人机接口