課程的性質(zhì)和特點-文庫吧
2025-07-17 14:23 本頁面
【正文】 （李雅普諾夫） 提出了李雅普諾夫第一法與第二法 （奈魁斯特） 提出奈氏判據(jù)，Bode(波德） 提出了對數(shù)頻率特性的方法。 二戰(zhàn)期間，軍事科學的需要大大促進了反饋控制理論的發(fā)展。美國麻省理工學院雷達實驗室的科學家們將反饋放大器理論、 PID（比例積分 微分）控制以及 （維納） 的隨機過程理論等結(jié)合在一起，形成了一整套被稱為隨動控制系統(tǒng)的設計方法。 一、自動控制的基本原理與方式 16 一、自動控制的基本原理與方式 (3)、根軌跡方法 （伊萬斯） 提出的方法和規(guī)則是當系統(tǒng)參數(shù)變化時特征方程式根變化的幾何軌跡。 (4)、經(jīng)典自動控制理論 以反饋控制原理為基礎(chǔ)的自動控制理論已形成比較完整的體系 。 其特點相對言 ， 生產(chǎn)技術(shù)水平較低 ， 控制對象結(jié)構(gòu)較簡單 ， 被控參數(shù)較單一 ，要求達到的預期效果 （ 性能指標 ） 也不高 。 主要研究對象為單輸入 ， 單輸出的單變量系統(tǒng) （ 屬于線性定常時不變系統(tǒng) ） 。 17 (5)、現(xiàn)代控制理論的發(fā)展 從 50年代末期開始，控制系統(tǒng)設計問題的重點從設計許多可行系統(tǒng)中的一種系統(tǒng)，轉(zhuǎn)變到設計在某種意義上的一種最佳系統(tǒng)。 大約從 1960年開始，數(shù)字計算機的出現(xiàn)為復雜系統(tǒng)的時域分析提供了可能性，利用狀態(tài)變量、基于時域分析的現(xiàn)代控制理論應運而生。 從 1960年到 1980年，確定性系統(tǒng)的最佳控制，隨機系統(tǒng)的最佳控制，乃至復雜系統(tǒng)的自適應和學習控制，都得到了充分的研究。 從 1980年到現(xiàn)在，現(xiàn)代控制理論的進展集中于魯棒控制、H∞ 控制及其相關(guān)的課題。 一、自動控制的基本原理與方式 18 反饋控制原理 反饋控制是這樣的一種控制過程，它能構(gòu)在存在擾動的情況下，力圖減小系統(tǒng)的輸出量與參考輸入量（也稱參據(jù)量）之間的偏差，而其工作正是基于這一偏差基礎(chǔ)之上的，這就是反饋控制的原理。 如人取桌上書的過程（見下圖）： 眼 睛 大 腦 手 臂 、 手眼 睛輸 出 量（ 手 位 置 ）輸 入 信 號（ 書 位 置 ）被 控 對 象 被 控 量測 量 元 件一、自動控制的基本原理與方式 19 系統(tǒng)方框圖符號組成 ：“ ” 下圖為反饋控制原理方框圖 一、自動控制的基本原理與方式 20 龍門刨床速度控制系統(tǒng)原理圖 在工業(yè)控制中，龍門刨床速度控制系統(tǒng)就是按照反 饋控制原理進行工作的。當負載波動時，必然會引起速 度變化，由于龍門刨床不允許速度變化過大，因此必須 對速度進行控制。 一、自動控制的基本原理與方式 21 注意： 龍門刨床速度控制系統(tǒng)是一個有精差系統(tǒng)。速度 最終達到的穩(wěn)態(tài)值與原始給定速度之間始終有一 個差值存在，這個差值是用來產(chǎn)生一個附加的電 動機電樞電壓，以補償因增加負載而引起的速度 下降。這個差值的存在是保證系統(tǒng)正常工作所必 需的，一般稱為 穩(wěn)態(tài)誤差 。如果從結(jié)構(gòu)上加以改 進，可以消除這個穩(wěn)態(tài)誤差。 一、自動控制的基本原理與方式 22 反饋控制系統(tǒng)的基本組成 反饋控制系統(tǒng)是由各種不同的元部件組成的。 a) 測量元件：檢測被控制的物理量。 b) 給定元件：給出與期望的被控制量相對應的系統(tǒng)輸入量（即參據(jù)量）。 c) 比較元件：把測量元件檢測的被控量的實際值與給定元件給出的參據(jù)量進行比較，求出
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