《自動控制理論》ppt課件(文件)
【正文】 量的變化規(guī)律可以預(yù)知。 閉環(huán)控制 控制裝置與受控對象之間，不但有順向作用，而且還有反向聯(lián)系 . 閉環(huán)控制又稱為 反饋控制 或 按偏差控制 。 閉環(huán)控制系統(tǒng)具有的特點： 前向通道 ：系統(tǒng)輸入量到輸出量之間的通道。 閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點： 1. 系統(tǒng)對外部或內(nèi)部干擾 (如內(nèi)部件參數(shù)變動 )的影響不甚敏感。 注意 ：對于主反饋必須采用負反饋。 比較元件 —— 用來比較輸人信號與反饋信號。 執(zhí)行元件 —— 根據(jù)偏差信號的性質(zhì)執(zhí)行相應(yīng)的控制作用，以便使被控量按期望值變化。 輸出信號 ：是指被控對象中要求按一定規(guī)律變化的物理量，又稱被控量，它與輸入量之間保持一定的函數(shù)關(guān)系。 誤差信號 ：指系統(tǒng)輸出量的實際值與期望值之差，簡稱誤差。 1－ 1自動控制系統(tǒng)示例 例 1 爐溫控制系統(tǒng) 放大器電動機減速器閥門加熱爐放 大 器 熱 電 偶?ruTuu m? 2? Q T給定電位計例 2 函數(shù)記錄儀方框圖 放大器電動機減速器繩輪機構(gòu)記錄筆測 速 發(fā) 電 機電 橋 電 路??rupuu? u m? 2? L L第三節(jié) 自動控制系統(tǒng)的分類 1. 按給定信號的形式 恒值系統(tǒng) /程序系統(tǒng) / 隨動系統(tǒng) 2. 按系統(tǒng)是否滿足疊加原理 線性系統(tǒng) / 非線性系統(tǒng) 3. 按系統(tǒng)參數(shù)是否隨時間變化 定常系統(tǒng) / 時變系統(tǒng) 4. 按信號傳遞的形式 連續(xù)系統(tǒng) / 離散系統(tǒng) 5. 按輸入輸出變量的多少 單變量系統(tǒng) / 多變量系統(tǒng) 一、按輸入信號形式 恒值控制系統(tǒng)（或稱自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)） 這類系統(tǒng)的特點是輸入信號是一個恒定的數(shù)值。 隨動控制系統(tǒng)（或稱伺服系統(tǒng)） 這類系統(tǒng)的特點是輸入信號是一個未知函數(shù)，要求輸出量跟隨給定量變化。 工業(yè)自動化儀表中的顯示記錄儀，跟蹤衛(wèi)星的雷達天線控制系統(tǒng) (如圖所示 )等均屬于隨動控制系統(tǒng)。如果用箭頭表示輸入量 x和輸出量 y的對應(yīng)關(guān)系，上述性質(zhì)可表示如下： 例如：設(shè)有線性系統(tǒng)的微分方程式為 : )()()()(22tytxdttdxdttxd???)()()()(111212tytxdttdxdttxd???)()()()(222222tytxdttdxdttxd???若 時，方程式的解為 ； 而 時，方程式的解為 ：即有： 則當 時容易驗證， 原方程式的解為 ，這就是疊加性。 齊次性表明， 當外作用的數(shù)值增大若干倍時，其響應(yīng)也相應(yīng)增大同樣的倍數(shù)。在實踐中遇到的系統(tǒng)，大多數(shù)屬于這一類。例如 : )()()(2t)(22tytxdttdxdttxd ???連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng) 連續(xù)系統(tǒng)是指系統(tǒng)內(nèi)各處的信號都是以連續(xù)的模擬量傳遞的系統(tǒng)。 四、按信號傳遞的形式 167。 一、穩(wěn)定性 穩(wěn)定性： 如果系統(tǒng)受外作用力經(jīng)過一段時間， 其被控量達到某一穩(wěn)定狀態(tài) ， 則系統(tǒng)是穩(wěn)定的 。 時間越短 ， 表明快速性越好 ， 反之亦然 。 自動控制理論研究的是如何按受控對象和環(huán)境特征 ， 通過能動地采集和運用信息 ， 施加控制作用使系統(tǒng)在不確定的條件下正常運行并具有預(yù)定功能 。 麥克斯韋對它的穩(wěn)定性進行分析 ， 于 1868年發(fā)表的論文當屬最早的理論工作 。 當對象或環(huán)境特性變化時 ， 為了使系統(tǒng)能自行調(diào)節(jié) ， 以跟蹤這種變化并保持良好的品質(zhì) ， 又出現(xiàn)了自適應(yīng)控制 。 另外 ， 使理論實用化的一個重要途徑就是數(shù)學(xué)模擬 （ 仿真 ） 和計算機輔助設(shè)計 （ CAD） 。 本書所介紹的內(nèi)容是該理論中最基本的也是最重要的內(nèi)容 ， 即古典控制理論部分 。它等于階躍信號對時間的積分，而它對時間的導(dǎo)數(shù)就是階躍信號。拋物線信號的表達式為： （ ） 當 A =1時，則稱為單位拋物線信號，如圖 33所示 ????????0 00 )(ttAttr221（ 4） 脈沖信號 單位脈沖信號的表達式為：
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