自動控制原理講ppt課件(完整版)
【正文】 比較 環(huán)節(jié) 校正 環(huán)節(jié) 放大 環(huán)節(jié) 167。 （一）環(huán)節(jié)： 構(gòu)成系統(tǒng)的基本組成部分，用一個方塊表示。（ 上例中的排水量 ） ?測量信號： 檢測儀表的輸出經(jīng)變送器變換后的與被控信號實際值成比例的信號。 11 控制系統(tǒng)的基本概念 167。如液位，爐溫，軋輥輥速，帶鋼張力等控制。 （ 上例中要求的液位 ） 。 ?有向線段： 表示信號傳遞， 指向環(huán)節(jié) 的作用線表示輸入， 背向環(huán)節(jié) 的作用線表示輸出。 11 控制系統(tǒng)的基本概念 比較環(huán)節(jié) 將檢測到的被控量與給定量比較得到偏差信號，該信號功率較小或物理性質(zhì)不同，不能直接作用執(zhí)行機構(gòu)，需要性能比較增加中間環(huán)節(jié) 4。 167。 167。 ?數(shù)控機床按照 預(yù)定程序 自動的對工件進(jìn)行切削加工； ?化學(xué)反應(yīng)釜的溫度或流量及壓力自動的 維持恒定 ； ?雷達(dá)和計算機組成的火炮或?qū)椀陌l(fā)射和制導(dǎo)系統(tǒng)，自動的將炮彈或?qū)椧龑?dǎo)到敵方目標(biāo)； 167。 12 控制理論的發(fā)展歷程 控制理論的發(fā)展歷程 二、控制理論學(xué)科的發(fā)展 18世紀(jì)中葉 古代 1872 1890 1872年 ,1890年Hurwitz先后找到了系統(tǒng)穩(wěn)定性的代數(shù)判據(jù) 167。 ?主要數(shù)學(xué)工具：一階微分方程組、矩陣論、狀態(tài)空間法。 3. 某些人們不能直接參與工作的場合就更離不開自動控制技術(shù)了，例如原子能的生產(chǎn)、火炮或?qū)椀闹茖?dǎo)等等。 四、課程介紹 167。 2加熱器 M ~220V UcufUgU1 2 U?當(dāng)加熱物件增多時，系統(tǒng)溫度調(diào)節(jié)過程如下： cT fU U?經(jīng)電壓放大 電動機正轉(zhuǎn) cu)( fg UU ??cT電位器 放大器 電動機 減速器 變壓器 電阻爐 熱電偶 gU cT一、開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng) 概念 : 利用檢測儀表將系統(tǒng)輸出檢測出來 ,經(jīng)物理量的轉(zhuǎn)換后 ,饋送到系統(tǒng)的輸入端與給定信號比較 (相減 )得到偏差信號 ,并利用偏差信號經(jīng)控制器對控制對象進(jìn)行控制 ,抑制擾動對輸出量的影響 ,減小輸出量的誤差 。 開環(huán)控制系統(tǒng)不需要這些環(huán)節(jié)，所以，它結(jié)構(gòu)簡單。 ②線性時變系統(tǒng) 描述系統(tǒng)運動規(guī)律的微 (差 )分方程的系數(shù)隨時間變化。如程控機床 . 按控制系統(tǒng)中輸入信號的不同形式分類： 167。 14自動控制系統(tǒng)的性能指標(biāo) t)(tx③持續(xù)振蕩 (a)給定突增 (b)擾動突變 t)(tx④發(fā)散振蕩 (a)給定突增 (b)擾動突變 t)(txt)(tx167。 2 快速性 當(dāng)系統(tǒng)受到擾動后能迅速做出響應(yīng) ， 恢復(fù)到原狀態(tài)或達(dá)到新的平衡狀態(tài) 。 小結(jié)： 。 有時在滿足系統(tǒng)暫態(tài)品質(zhì)與穩(wěn)態(tài)精度之間存在矛盾 ， 在實際應(yīng)用中還需二者兼顧 。 maxx)(?cxrt mt stt)(tx1. 最大超調(diào)量： δ% %100)(x )(xx%ccm a x ?????? 它反映系統(tǒng)的暫態(tài)過程的平穩(wěn)性 。 一 .穩(wěn)定性 t xc(t) 0 擾動 這種系統(tǒng)是穩(wěn)定的。 二、線性與非線性控制系統(tǒng) 線性定?？刂葡到y(tǒng) 是我們研究控制理論的基礎(chǔ)與重點。 1. 前饋控制 當(dāng)系統(tǒng)受到的擾動信號可以測量時 ， 可根據(jù)擾動信號的大小對控制作用作相應(yīng)補償 ， 以提高系統(tǒng)精度 。 （ 2） 對于開環(huán)控制系統(tǒng) ， ?只有輸入量對輸出量產(chǎn)生控制作用； ?從結(jié)構(gòu)上看，只有正向通道或前向通道； ?不具備抗干擾能力。 12 控制理論的發(fā)展歷程 自動控制原理 大 學(xué) 物 理 微 積 分 積 分 變 換 復(fù) 變 函 數(shù) 電 子 技 術(shù) 電 路 理 論 電 機 拖 動 制理論現(xiàn)代控 先修課程 制系統(tǒng)過程控 業(yè)課程各類專其它 后續(xù)課程 課程的理論體系 理論體系：系統(tǒng)描述、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)綜合 ?經(jīng)典控制理論 系統(tǒng)描述 —— 建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 系統(tǒng)分析 —— 系統(tǒng)的動態(tài)性能包括穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和快速性分析 系統(tǒng)綜合 —— 就是運用控制理論
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