文档介绍：教科书<自动控制原理简明教程> 胡寿松主编
(教学参考书<控制工程基础> 王积伟吴振顺主编)
第一章控制系统导论
第二章控制系统的数学模型
第三章控制系统的时域分析法
第四章线性系统的根轨迹法
第五章线性系统的频域分析法
第六章线性系统的校正方法
第七章线性离散系统的分析
第八章非线性控制系统分析
自动控制原理
第一章控制系统导论
自动控制的基本原理
自动控制系统的一般概念
自动控制系统的分类
自动控制系统的基本要求
自动控制的基本原理
自动控制技术及其应用
在现代科学技术的众多领域中,自动控制技术起着越来越重要的作用。如数控车床按预定程序自动切削,人造卫星准确进入预定轨道并回收等。
除了在工业上广泛应用外,近几十年来,随着计算机技术的发展和应用,在宇航、机器人控制、导弹制导及核动力等高新技术领域中,自动控制技术更具特别重要的作用。不仅如此,自动控制技术的应用范围现在已扩展到生物、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生活中不可缺少的一部分。
自动控制:在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置(控制装置),使机器、设备或生产过程(控制对象)的某个工作状态或参数(被控量)自动地按照预定的规律运行。
自动控制系统:是指能够对被控对象的工作状态进行自动控制的系统。它一般由控制装置和被控对象组成。
自动控制理论的发展
自动控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学。从1868年马克斯威尔()提出”反馈控制”概念至今一百多年里,自动控制理论的发展可分为四个主要阶段:
第一阶段:(二十世纪六十年代以前)经典控制理论的产生、发展和成熟;
第二阶段:现代控制理论的兴起和发展;
第三阶段:大系统控制兴起和发展阶段;
第四阶段:智能控制发展阶段。
控制系统的一般概念
开环控制是指系统的被控制量(输出量)只受控于控制作用,而对控制作用不能反施任何影响的控制方式。采用开环控制的系统称为开环控制系统。
. 1 开环控制与闭环控制
闭环控制(反馈控制)
闭环控制是指系统的被控制量(输出量)与控制作用之间存在着负反馈的控制方式。采用闭环控制的系统称为闭环控制系统或反馈控制系统。
自动控制系统中,测量装置相当于人的眼睛,控制器类似于人脑,执行机构好比人手。它们的共同特点都是要检测偏差,并用检测到的偏差去纠正偏差。所以没有偏差就没有控制调节过程。
反馈控制原理
在自动控制系统中,被控对象的输出量(被控量)可能被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;而控制装置则对被控对象施加控制作用;可以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。
控制装置对被控对象施加控制,利用取自被控量的反馈信息不断修正控制偏差,这就是反馈控制原理。
其实人的活动也体现出反馈控制原理,如引线穿针、
投篮、打靶等等
工业控制中有很多反馈控制实例,如加热炉炉温控制,龙门刨床速度控制,轧钢机轧件厚度自动控制等等。
反馈的概念
反馈:把输出量送回到系统的输入端并与输入信号比较的过程。若反馈信号是与输入信号相减而使偏差值越来越小,则称为负反馈;反之,则称为正反馈。显然,负反馈控制是一个利用偏差进行控制并最后消除偏差的过程,又称偏差控制。同时,由于有反馈的存在,整个控制过程是闭合的,故也称为闭环控制。