控制系統(tǒng)導論ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-13 15:03 本頁面
【文章內容簡介】 和疊加原理 。 非線性系統(tǒng)： 構成系統(tǒng)的元件中含有非線性元件的系統(tǒng) , 只能用非線性微分方程描述，不滿足疊加原理。 可以進行線性化處理的系統(tǒng)或元件特性又稱為非本質非線性特性。反之，稱之為本質非線性，它只能用非線性理論分析研究。 導論 反饋控制系統(tǒng)的分類 按照系統(tǒng)內信號的形式分為 連續(xù)系統(tǒng) : 系統(tǒng)內各處的信號都是以連續(xù)的模擬量傳遞的系統(tǒng) 。 離散系統(tǒng) : 系統(tǒng)內某處或數(shù)處信號是以脈沖序列或數(shù)碼形式傳遞的系統(tǒng) 。 其脈沖序列可由脈沖信號發(fā)生器或振蕩器產生 ， 也可用采樣開關將連續(xù)信號變成脈沖序列 ， 這類控制系統(tǒng)又稱為采樣控制系統(tǒng)或脈沖控制系統(tǒng) 。 而用數(shù)字計算機或數(shù)字控制器控制的系統(tǒng)又稱為數(shù)字控制系統(tǒng)或計算機控制系統(tǒng) 。 導論 反饋控制系統(tǒng)的分類 導論 控制系統(tǒng)性能的基本要求 穩(wěn)定性 系統(tǒng)在受到擾動作用后 ,自動返回原來的平衡狀態(tài)的能力。如果系統(tǒng)受到擾動作用（系統(tǒng)內或系統(tǒng)外）后，能自動返回到原來的平衡狀態(tài)，則該系統(tǒng)是穩(wěn)定的。穩(wěn)定系統(tǒng)的數(shù)學特征是其輸出量具有非發(fā)散性；反之，系統(tǒng)是不穩(wěn)定系統(tǒng)。 穩(wěn)定性是保證系統(tǒng)能正常工作的必要條件，衡量指標有 穩(wěn)定裕度 等。 圖 穩(wěn)定性示意圖 快速性： 要求自動控制系統(tǒng)的過渡過程盡量短暫 ， 輸出盡快平穩(wěn)地跟蹤上輸入的變化 。 通常在時域中給出瞬態(tài)響應指標來衡量快速性 。常用單位階躍信號作用下 ， 系統(tǒng)輸出的超調量 ，上升時間 ， 峰值時間 ， 過渡過程時間 （ 或調整時間 ） 和振蕩次數(shù) N等指標表示 。 ?導論 控制系統(tǒng)性能的基本要求 rTsTpT 準確性： 當過渡過程結束后，要求輸出量最終應準確地達到希望值，否則將產生穩(wěn)態(tài)誤差。 準確性指標有 穩(wěn)態(tài)誤差 和 穩(wěn)態(tài)誤差系數(shù) ，指穩(wěn)定系統(tǒng)在完成過渡過程后的穩(wěn)態(tài)輸出偏離希望值的程度 。 導論 控制系統(tǒng)性能的基本要求 圖 穩(wěn)定系統(tǒng)的典型單位階躍響應曲線 課程及教學安排簡介 目標 知道控制的概念，易！ 實施恰當?shù)目刂疲y！ 復雜對象的控制，非不欲也，乃無能也！ 因此，本課程采用有限目標、解剖麻雀的策略。 收縮對象 → 經典控制！ 課程目標： 以 簡單的線性時不變系統(tǒng) 為對象，學習控制系統(tǒng)的分析、設計與實現(xiàn)，切身 體會 實施控制的 全過程 ，牢固建立反饋控制的 理念 ，培養(yǎng) 實施 控制的能力。 課程及教學安排 目標 經典控制理論的基本特點 （ 1） 主要用于線性定常系統(tǒng)的研究 ， 即用于常系數(shù)線性微分方程描述的系統(tǒng)的分析與綜合； （ 2） 只用于單輸入 ， 單輸出的反饋控制系統(tǒng)； （ 3） 主要討論系統(tǒng)輸入與輸出之間的關系 ， 而忽視系統(tǒng)的內部狀態(tài) ， 是一種對系統(tǒng)的外部描述方法 。 應該指出的是 ， 反饋控制 是一種最基本最重要的控制方式 。 從某種意義上講 ， 經典控制理論是伴隨著反饋控制技術的產生和發(fā)展而逐漸完善和成熟起來的 。 實施控制的全過程： 設計差異，反復改進． 描述對象 分析對象 設計控制 修改設計 圖 系統(tǒng)測評 課程及教學安排 目標 若性能滿足規(guī)范要求，則設計工作結束 建立控制目標 步驟 1 確定控制變量 步驟 2 給定各變量的控制要求（設計目標 ） 步驟 3 確定系統(tǒng)結構選擇執(zhí)行機構 步驟 4 建立對象執(zhí)行機構傳感器模型 步驟 5 建立控制模型選擇待調參數(shù) 步驟 6 優(yōu)化系統(tǒng)設計分析系統(tǒng)
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