控制系統(tǒng)導論ppt課件(已修改)
2025-01-29 15:03 本頁面
【正文】 自動控制原理 教材：現(xiàn)代控制系統(tǒng) 謝紅衛(wèi) 對于我們每個人來說，最重要和最有成效的學習方法是，重新發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新前人已有的答案和方法。 教學的最佳境界則是，向學生提供方法、技能、案例和機會， 由學生自己去尋求答案。 這樣，他們就可以自豪地說，他們所學到的知識都是自己所發(fā)現(xiàn)的。 第一講：控制系統(tǒng)導論 （ 23 學時） １、控制系統(tǒng)導論 ２、課程及教學安排 ３、控制歷史回顧與啟示 導論 控制系統(tǒng)概要 控制系統(tǒng)是能夠提供 預期響應 的系統(tǒng)。通俗地說， 控制 就是使被控對象按照我們 預定的方式 工作。 人類的支配欲無限，因此，被控對象有多種多樣，如， ● 工程技術對象，簡單如家電，復雜如 工業(yè)自動化、精確制導、 航天等 ● 社會系統(tǒng)和經(jīng)濟系統(tǒng) ● 生態(tài)系統(tǒng)和生物系統(tǒng) 被控對象 輸入 輸出 圖 被控對象 控制： 通俗地說， 控制 就是 使 被控對象 按照我們預定的方式工作 被控對象 :有什么共同的特點？ 導論 控制系統(tǒng)概要 被控對象 :數(shù)學上怎么來描述？ 被控 對象 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?, , ,x t s t x t v t x t a t? ? ?位置 速度 加速度 微分描述變化： 導論 控制系統(tǒng)概要 被控對象的基本描述：微分方程 被控 對象 ? ?, , , , , , 0f y y y r r r ?輸出 y(t) 輸入 r(t) 導論 控制系統(tǒng)概要 求解微分方程，是整個控制理論的數(shù)學基礎 （ 1） （ 2） （ 3） ? ? vtx ??? ? atx ???? ? ? ? 03 ?? txtx?勻速運動 勻加速運動 一般運動 導論 控制系統(tǒng)概要 導論 控制系統(tǒng)概要 變化的被控對象 多種多樣 ，這導致了控制理論應用的廣泛性，甚至出現(xiàn)了具有哲學意義的控制論。 例如： 錢老提倡的新三論（控制論、系統(tǒng)論、信息論） 管理中體現(xiàn)的控制論原理，等等 結論：學習本課程益處多多 ! 導論 控制系統(tǒng)概要 但是！ 只有恰當?shù)貙嵤┝丝刂?，才能得到預期的響應。這是控制系統(tǒng)的核心和難點，也是本課程的主要內容。 導論 控制系統(tǒng)基本概念 ? 被控對象 （部件或系統(tǒng)）：具有因果關系的物理過程（或工程對象），是指要求實現(xiàn)自動控制的機器、設備或生產(chǎn)過程，如宇宙飛船，火炮操瞄裝置、飛機駕駛系統(tǒng)以及工業(yè)生產(chǎn)的某種過程等。 ? 自動控制 ：沒有人 直接 參與的情況下，利用 控制裝置 使 被控對象 的某一 物理量（被控量） 自動地按照預定的規(guī)律運行。 導論 控制系統(tǒng)基本概念 ? 控制裝置 ：常被歸納成執(zhí)行機構、觀測器等。 ? 反饋 ：把輸出量送回到輸入端并與輸入信號比較的過程。分為負反饋和正反饋 。 ? 控制系統(tǒng) ：為了達到 預期的目標 （響應）而設計出來的系統(tǒng)，它由相互關聯(lián)的部件組合而成，主要由控制裝置和被控對象組成。 導論 開環(huán)控制與閉環(huán)控制 控制方式（結構）粗略地可以分為兩種： 開環(huán)控制和閉環(huán)控制 執(zhí)行 被控對象 預期輸出 實際輸出 圖 （無反饋） 信號的單向傳遞 圖 電風扇的控制 電機 （執(zhí)行機構） 風扇葉片 （控制對象）
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