自動(dòng)控制理論ppt課件(存儲(chǔ)版)
【正文】 )()()(222222tytxdttdxdttxd???若 時(shí)，方程式的解為 ； 而 時(shí)，方程式的解為 ：即有： 則當(dāng) 時(shí)容易驗(yàn)證， 原方程式的解為 ，這就是疊加性。 隨動(dòng)控制系統(tǒng)（或稱伺服系統(tǒng)） 這類系統(tǒng)的特點(diǎn)是輸入信號是一個(gè)未知函數(shù)，要求輸出量跟隨給定量變化。 誤差信號 ：指系統(tǒng)輸出量的實(shí)際值與期望值之差，簡稱誤差。 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。 注意 ：對于主反饋必須采用負(fù)反饋。 閉環(huán)控制系統(tǒng)具有的特點(diǎn)： 前向通道 ：系統(tǒng)輸入量到輸出量之間的通道。 應(yīng)用場合： 1. 控制量的變化規(guī)律可以預(yù)知。系統(tǒng)能自動(dòng)而連續(xù)地測量被控制量，并求出偏差，進(jìn)而根據(jù)偏差的大小和正負(fù)極性進(jìn)行控制，而控制的目的是力圖減小或消除所存在的偏差。 一、自動(dòng)控制系統(tǒng)的概念 自動(dòng)控制理論： 是研究自動(dòng)控制共同規(guī)律的科學(xué)。第一章 控制系統(tǒng)導(dǎo)論 自動(dòng)控制的基本原理 自動(dòng)控制系統(tǒng)示例 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類 對控制系統(tǒng)的基本要求 End 本章重點(diǎn) 1. 自動(dòng)控制和自動(dòng)控制系統(tǒng)的含義； 2. 反饋和反饋控制的概念、反饋控制的特點(diǎn)； 3. 控制系統(tǒng)的組成和分類和特點(diǎn)。 系統(tǒng)： 由相互制約的各個(gè)部分按一定的規(guī)律組成的、為達(dá)到一定目的、具有一定功能的整體 。 自動(dòng)控制系統(tǒng)定義： 是一個(gè)帶有反饋裝置的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。因此精度較低。 n↓ →Uf↓ →e↑ →Ud↑ →n↑ 減小或消除由于擾動(dòng)所形成的偏差值 ，具有較高的控制精度和較強(qiáng)的抗擾能力 。由于反饋通道的存在，對于那些慣性較大的系統(tǒng)，若參數(shù)配合不當(dāng)，控制性能可能變得很差．甚至出現(xiàn)發(fā)散或等幅振蕩等不穩(wěn)定的情況。以利于改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)或靜態(tài)性能。 偏差信號 ：它是指參考輸入與主反饋信號之差。 恒值控制系統(tǒng)也認(rèn)為是過程控制系統(tǒng)的特例。 （ a）疊加性 當(dāng)系統(tǒng)同時(shí)存在幾個(gè)輸入量時(shí)，其輸出量等于各輸入量單獨(dú)作用時(shí)所引起的輸出量的和。如圖 : （ 1）定常系統(tǒng) 如果系統(tǒng)中參數(shù)不隨時(shí)間變化，則這類系統(tǒng)稱為定常系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)某處或數(shù)處信號是以脈沖序列或數(shù)碼形式傳遞的系統(tǒng)則稱為離散系統(tǒng)，如下圖所示，其運(yùn)動(dòng)方程只能用差分方程描述。 通過動(dòng)態(tài)過程時(shí)間長短表征 。 15 自動(dòng)控制理論發(fā)展簡述 具有 “ 自動(dòng) ” 功能的裝置自古有之， 瓦特發(fā)明的蒸汽機(jī)上的離心調(diào)速器是比較自覺地運(yùn)用反饋原理進(jìn)行設(shè)計(jì)并取得成功的首例 。 這是當(dāng)前的重要前沿課題之一 。 典型外界干擾作用 ??? ??00 t0A tr ( t )? （ 2）斜坡信號 斜坡信號在 t =0時(shí)為零，并隨時(shí)間線性增加，所以也叫等速度信號。 圖 114 正弦信號 ??????0 00tttAtr s i n)( w 暫態(tài)過程特點(diǎn) :下圖中 ,(a)、 (b)非周期振蕩； (c)發(fā)散振蕩； (d)、 (e)收斂振蕩； (f)等幅振蕩。斜坡信號的表達(dá)式為： ??????0 00ttAttr )(（ 3）拋物線信號 拋物線信號也叫等加速度信號，它可以通過對斜坡信號的積分而得。 總之 ， 自動(dòng)控制理論正隨著技術(shù)和生產(chǎn)的發(fā)展而不斷發(fā)展 ， 而它反過來又成為高新技術(shù)發(fā)展的重要理論根據(jù) 。 隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展 ， 人們力求使設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的性能指標(biāo) ，為了使系統(tǒng)在一定的約束條件下 ， 其某項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)而實(shí)行的控制稱為最優(yōu)控制 。 在設(shè)計(jì)與調(diào)試的過程中 ,若過分強(qiáng)調(diào)某方面的性能 ,則可能會(huì)使其他方面的性能受到影響 . 怎樣根據(jù)工作任務(wù)的不同 ,分析和設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)，使其對三方面的性能有所側(cè)重 ，并兼顧其
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