自動化概論總復習(編輯修改稿)
2025-05-14 12:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 a. b. 反饋調(diào)節(jié)（控制）系統(tǒng)c. （稱為奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)），可以根據(jù)開環(huán)傳遞函數(shù)繪制或測量出的頻率響應(yīng)判定反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性。d. 1938年，（反饋）系統(tǒng)頻率特性判定反饋系統(tǒng)穩(wěn)定性的判據(jù)。e. 《關(guān)于船舶自動操舵的穩(wěn)定性》《關(guān)于伺服機構(gòu)理論》的論文標志著經(jīng)典控制理論的誕生。3） 局部自動化時期（20世紀40~50年代）① 經(jīng)典控制理論的形成和發(fā)展a. 代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)和傳遞函數(shù)、奠定了適宜用于單變量控制問題的經(jīng)典控制理論的基礎(chǔ)。b. 反饋控制系統(tǒng)通稱為自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，后稱為自動控制系統(tǒng)。c. 經(jīng)典控制理論的奠基人：《控制論》。d. 中國自動控制的學術(shù)泰斗：錢學森出版了《工程控制論》。② 局部自動化的廣泛應(yīng)用a. 模擬計算機b. 氣動單元組合儀表c. 智能化的儀表和控制器③ 電子數(shù)字計算機的發(fā)明a. 1943~1946年，——電子數(shù)字積分和自動計數(shù)器（ENIAC）。b. 1950年美國賓夕法尼亞大學莫爾小組研制成世界上第二臺存儲程序式電子數(shù)字計算機——離散變量電子自動計算機（EDVAC）。c. 電子數(shù)字計算機內(nèi)部元件和結(jié)構(gòu)，經(jīng)歷了電子管、晶體管、集成電路和大規(guī)模集成電路的四個發(fā)展階段。4） 綜合自動化時期（20世紀50年代末起至今）① 現(xiàn)代控制理論的形成和發(fā)展a. 公元1956年。b. 。c. ，還引入狀態(tài)空間法。d. 以上新概念和新方法標志著現(xiàn)代控制理論的誕生。e. 20世界60~70年代，稱為現(xiàn)代頻率法。② 現(xiàn)代控制理論的分支：a. 系統(tǒng)辨識、建模與仿真b. 自適應(yīng)控制和自校正控制器c. 遙測、遙控和遙感d. 綜合自動化e. 大系統(tǒng)理論的誕生f. 模式識別和人工智能g. 智能控制2. 控制理論的發(fā)展：1）成熟于20世紀40年代的經(jīng)典控制理論 時不變、定常系統(tǒng)SISO（單輸入單輸出）2）成熟于20世紀60年代的現(xiàn)代控制理論 時不變系統(tǒng) MIMO（多輸入多輸出） 中國的自動化教育、科研機構(gòu)和學術(shù)團體1． 中國自動化科學技術(shù)工作者組成全國性的學術(shù)團體——中國自動化學會。2． 各國自動控制學術(shù)團體聯(lián)合組成國際自動控制聯(lián)合會（IFAC）。3． 國際自動控制聯(lián)合會出版高水平的英文學術(shù)期刊《Automatics》（自動學）、《Control Engineering Practice》（控制工程實踐）。三 自動控制系統(tǒng)的類型和組成 恒值自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)1. 給定環(huán)節(jié)是恒值。2. 恒指自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功能就是，要克服各種對被調(diào)節(jié)量的擾動而保持被調(diào)節(jié)量為恒值。 程序自動控制系統(tǒng)1. 程序控制系統(tǒng)：當自動控制系統(tǒng)的給定信號是已知的時間函數(shù)時，稱這類系統(tǒng)為程序控制系統(tǒng)。2. 程序自動控制系統(tǒng)的功能，就是要按照預定的程序來控制被控制量。即自動控制系統(tǒng)給定環(huán)節(jié)給出的給定作用為一個預定的程序。 隨動系統(tǒng)（伺服系統(tǒng)）1. 隨動系統(tǒng)：在反饋控制系統(tǒng)中，若給定環(huán)節(jié)該處的輸入信號是預先未知的隨時間變化的函數(shù)，這種自動控制系統(tǒng)稱為隨動系統(tǒng)。2. 隨動系統(tǒng)的功能就是，按照預先未知的規(guī)律來控制被控制量。即自動控制系統(tǒng)給定環(huán)節(jié)給出的給定作用為一個預先未知的隨時間變化的函數(shù)。3. 連續(xù)控制系統(tǒng)：在控制過程中系統(tǒng)的所有的結(jié)構(gòu)始終沒有變化，因此系統(tǒng)中各元件（環(huán)節(jié)）輸出端的信號是作用和時間的連續(xù)函數(shù)，這類系統(tǒng)稱為連續(xù)控制系統(tǒng)，其中的信號稱為連續(xù)信號，或模擬信號。 自動控制系統(tǒng)的組成1. 自動控制系統(tǒng)由下列幾部分組成：（1） 給定環(huán)節(jié) 產(chǎn)生給定的輸入信號（2） 反饋環(huán)節(jié) 對系統(tǒng)輸出（被控制量）進行測量，將它轉(zhuǎn)換成反饋信號（3） 比較環(huán)節(jié) 將給定的輸入信號和反饋信號加以比較，產(chǎn)生誤差信號（4） 控制器（調(diào)節(jié)器） 根據(jù)誤差信號，按一定能規(guī)律，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，控制器是自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)控制的核心部分（5） 執(zhí)行環(huán)節(jié)（執(zhí)行機構(gòu)） 將控制信號進行功率放大，并能使被控對象的被控量變化（6） 被控對象 控制系統(tǒng)所要控制的設(shè)備或生產(chǎn)過程，它的輸出就是被控量自動控制系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)功能： 自動化儀表1. 傳感器：實現(xiàn)對信號的檢測并將被測的物理量變換為另一個物理量（通常是電量）。2. 變送器：與傳感器配套，使輸出成為標準信號。3. 控制器（調(diào)節(jié)器）：接受來自被控對象的測量值和給定值或它們的誤差，并根據(jù)一定的控制（調(diào)節(jié)）規(guī)律產(chǎn)生輸出信號以推動執(zhí)行機構(gòu)（執(zhí)行器）?？刂破髌鹆私o定環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)和控制器三者的作用。4. 放大器：用以增加信號的幅度或（和）功率。5. 執(zhí)行結(jié)構(gòu)：接收控制器來的信息并對被控對象施加控制作用。 控制器控制和計算機控制1. 模擬信號：隨時間連續(xù)變動的信號，如輸入信號、誤差、控制器輸出和輸出量等。2. 計算機控制系統(tǒng)框圖：3. 計算機控制系統(tǒng)的特點：1） 系統(tǒng)中一處或幾處的信號具有數(shù)字代碼，此外還
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