自動控制原理基本概念(存儲版)
【正文】 念 自動控制系統(tǒng)的性能指標(biāo) 穩(wěn)（穩(wěn)定性）、快（快速性）、準(zhǔn)（準(zhǔn)確性） “ 穩(wěn) ”與“ 快 ”描述系統(tǒng)的暫態(tài)（過渡過程）品質(zhì)。 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 3）隨動系統(tǒng) （或稱伺服系統(tǒng)） 特點(diǎn)： 輸入信號是一個(gè) 未知函數(shù) 。開環(huán)控制系統(tǒng)及閉環(huán)控制系統(tǒng)也是連續(xù)系統(tǒng)。 ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?y t a y t b y t c u tu t y t? ? ?其 中 為 輸 入 ， 為 輸 出稱為 線性定常系統(tǒng)（ ＬＴＩ ） 。一般由傳動裝置和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成。 例如： ①測速發(fā)電機(jī)是用于檢測電動機(jī)軸的速度并轉(zhuǎn)換為電壓； ②自整角機(jī)等是用于檢測角度并將角度信號轉(zhuǎn)換為電壓； ③熱電偶是用于檢測溫度并將溫度信號轉(zhuǎn)換為電壓等。 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) 例 12 溫度閉環(huán)控制系統(tǒng) （ 1）人工閉環(huán)控制 ~220V 1 2 uc 反饋 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 控制目標(biāo)： 要求爐子的溫度恒定在期望的數(shù) 值上。 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 工業(yè)系統(tǒng)根據(jù)有無 反饋 作用可分為 ： 開環(huán)控制系統(tǒng) 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 1自耦變壓器 2電阻爐（被控對象） 開環(huán)控制系統(tǒng) 例 11. 溫度控制系統(tǒng) T 控制過程： 輸入 ,控制量 輸出 ,被控量 系統(tǒng) 組成： 開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng) 控制目標(biāo)：要求爐子的溫度恒定在期望的數(shù)值上。 非模型 解決問題： 模型不完全確定，或模型未知。 主要方法： 以傳函為數(shù)學(xué)模型，以拉氏變換數(shù)學(xué)工具， 時(shí)域分析法、根軌跡法、頻率法。 維納（ ）《控制論 —— 或關(guān) 于在動物和機(jī)器中控制和通訊的科學(xué)》 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 古典控制理論 （ 20世紀(jì) 40～ 60年代） 主要解決問題： 單輸入單輸出（ SISO）系統(tǒng)的控制問題。 主要內(nèi)容： 專家系統(tǒng)，模糊控制，學(xué)習(xí)控制 …. 以人工智能為基礎(chǔ)研究具有模糊性、不確定性，不完全性和偶然性的系統(tǒng)。 自動控制系統(tǒng) 為完成某一自動控制目標(biāo)或控制任務(wù)所需要的所有元件、物理裝置或設(shè)備的有機(jī)組合。 開環(huán)控制是不是自動控制？ 開環(huán)控制舉例！ （ 2）開環(huán)控制特點(diǎn) ? 輸入控制輸出（輸入量與輸出量一一對應(yīng)）， 結(jié)構(gòu)簡單 ? 輸出不參與控制（信號傳遞是單方向的） ? 系統(tǒng)沒有抗干擾能力，控制精度不高。 如果這個(gè)物理量是非電量，一般轉(zhuǎn)換為電量。 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) （５）執(zhí)行機(jī)構(gòu) 直接推動被控對象，使其被控量發(fā)生變化 ，達(dá)到所要求的數(shù)值。 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) 閉環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（示意）圖 1給定環(huán)節(jié)； 2比較環(huán)節(jié)； 3校正環(huán)節(jié)； 4放大環(huán)節(jié)； 5執(zhí)行機(jī)構(gòu)； 6被控對象； 7檢測裝置 要求精度要高 控制器 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) 圖 14 閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)示意圖 1控制器 2控制對象 3檢測裝置 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 1） 線性系統(tǒng) linear system 特點(diǎn) ： ，系統(tǒng)的運(yùn)動規(guī)律可用線性 微分方程來描述。目前工業(yè)中普遍采用的常規(guī)儀表 PID調(diào)節(jié)器控制的系統(tǒng)。 恒值控制系統(tǒng)可看成輸入等于常值的過程控 制系統(tǒng)。 從控制目的角度來劃分： 溫度控制系統(tǒng) 、 位置控制系統(tǒng) 、 速度控制 系統(tǒng) 等。穩(wěn)定性，通常由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定與外界因素?zé)o關(guān)。 (a) (b) 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(biāo) ?gfgfu n n uu u u n一 定 時(shí) , 對 應(yīng) 一 定 的 ,干 擾 使↓ ? 反 饋 電 壓 ↓? = ↑ ? 電 樞 電 壓 ↑ ? ↑ ? 抑制 擾 動 的影 響例８：閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，試分析該系統(tǒng)是有差還是無差的。 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 3. 自動控制系統(tǒng)通常由給定環(huán)節(jié)、檢測環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)、放大元件、被控對象、和等部件組成。 簡述什么是無差系統(tǒng)。 2020年 9月 16日 第一章
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