自動控制原理基本概念-預覽頁
【正文】 20年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 被控量（輸出量） output—— 系統(tǒng)要控制的物理量。 給定量或控制量 （輸入量） input—— 決定被控量的物理量。 控制過程： 輸入信號（期望爐溫）輸出信號（實際爐溫）腦（計算、比較）放大、執(zhí)行（手臂、手）被控對象（電熱絲、爐子）測量（眼睛） 開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng) 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng) （ 2） 自動閉環(huán)控制 溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)圖 1熱電偶 2加熱器 gfu u u? ? ?哪個量是系統(tǒng)的輸入？ 人的功能用一些 物理裝置來實現(xiàn) 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng) gufuu? 圖 14 閉環(huán)控制結構示意圖 1控制器 2控制對象 3檢測裝置 前向通道 反向通道 cuT2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 （ 1）閉環(huán)控制（ 反饋控制 ） 系統(tǒng)輸出信號與測量元件之間存在反饋回路的系 統(tǒng)叫閉環(huán)控制系統(tǒng) 。 開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng) 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng) （ 2） 閉環(huán) （反饋）控制特點 ? 輸入控制輸出（輸入量與輸出量一一對 應） ? 輸出參與控制（信號雙方向）， 反饋，結 構復雜 ? 控制精度高，自動糾正偏差，具有抗干擾 能力。 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成和基本環(huán)節(jié) （ ２ ）給定環(huán)節(jié) 其職能是給出與期望的被控量相對應的 系統(tǒng)輸入量。 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成和基本環(huán)節(jié) （ 4）放大環(huán)節(jié) 將比較環(huán)節(jié)給出的偏差進行放大，用來推動執(zhí)行元件去控制被控對象。如：閥、電動機、液壓馬達等。 最簡單的校正元件是由電阻、電容組成的無源或有源網絡，復雜的則用電子計算機。 線性微分方程 中輸出量及其各階導數(shù)都是一次的，并且各系數(shù)與輸入量無關。 特點： 由非線性微分方程描述的系統(tǒng)稱為非線性系 統(tǒng)。 2）離散數(shù)據(jù)系統(tǒng) 特點： 系統(tǒng)的一處或幾處，信號是以脈沖序列或數(shù)碼的形式傳遞。 2）程序控制系統(tǒng) （或過程控制系統(tǒng)） 特點： 輸入信號是一個 已知 的函數(shù)。要求控制 系統(tǒng)的輸出量跟隨輸入信號變化 。 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 自動控制系統(tǒng)類型 火炮自動跟蹤系統(tǒng) —— “ 火炮打飛機” +_ _受信儀 放大器 減速器校正裝置檢測裝置電機+? ?2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 從系統(tǒng)結構角度來劃分： 開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng) 。 “ 準 ”描述系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)（靜態(tài)）品質。 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 自動控制系統(tǒng)的性能指標 當擾動作用（或給定值發(fā)生變化）時，輸出量將偏離原來的穩(wěn)態(tài)值，這時由于反饋的作用，通過系統(tǒng)內部的自動調節(jié)，系統(tǒng)可能回到或接近原來的穩(wěn)態(tài)值（或跟隨給定值）穩(wěn)定下來（如圖 a），稱這樣的系統(tǒng)為穩(wěn)定系統(tǒng)，反之，不穩(wěn)定系統(tǒng)的輸出（如圖 b） 。 對過渡過程的形式和快慢提出要求，一般稱為暫態(tài)（或動態(tài)）性能。 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 自動控制系統(tǒng)的性能指標 ? 有差系統(tǒng)（ 圖 a） 若穩(wěn)態(tài)誤差不為零，則系統(tǒng)稱為 有差系統(tǒng) 。2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 小 結 1. 開環(huán)控制系統(tǒng)結構簡單、穩(wěn)定性好，但不能自動補償擾動對輸出量的影響（ 即抗干擾能力差或魯棒性差 ）。閉環(huán)控制極大地提高了系統(tǒng)的精度。 小 結 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 4. 結構圖（又簡稱框圖）可直觀地表達系統(tǒng)各環(huán)節(jié)（或各部件）間因果關系，可以表達各種作用量和中間變量的作用點和信號傳遞情況以及它們對輸出量的影響。 小 結 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 作業(yè) 紅皮： 14， 16， 18， 19 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 END 第 1章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 第一章小測驗 簡述對一個控制系統(tǒng)有哪些要求？ 如何判定一個系統(tǒng)是線性系統(tǒng)？ 開環(huán)控制系統(tǒng)的特點是什么？ 閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點是什么？ 反饋控制系統(tǒng)的本質特征是什么？ 試對恒值系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)和隨動系統(tǒng)各舉一個實際例子。
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