第1章自動(dòng)控制(new)(編輯修改稿)
2024-08-28 15:23 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 論 ， 1956年 龐特里雅金 ()的極大值原理 1960年 卡爾曼 （ ） 的多變量最優(yōu)控制和最優(yōu)濾波理論 。 ? 20世紀(jì) 60年代，數(shù)字計(jì)算機(jī)的應(yīng)用為復(fù)雜系統(tǒng)的基于時(shí)域分析的現(xiàn)代控制理論提供了可能。 ? 從 1960年到現(xiàn)代，確定性系統(tǒng)、隨機(jī)系統(tǒng)的最佳控制，魯棒控制及復(fù)雜系統(tǒng)的自適應(yīng)和學(xué)習(xí)控制，都得到充分的研究。 Tamer Baser ,TwentyFive Seminal papers(19321981)25篇 經(jīng)典控制理論 方法 :以傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)的頻域法 對(duì)象 :單輸入 單輸出一類定常控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)問(wèn)題。 手段 :圖解 特點(diǎn) :定性分析 ,這些理論由于其發(fā)展較早，現(xiàn)已日臻成熟。 目標(biāo) ：穩(wěn)定和達(dá)到一定的性能 現(xiàn)代控制理論 方法 :狀態(tài)空間法為基礎(chǔ) ,最優(yōu)化方法 ,卡爾曼濾波,動(dòng)態(tài)規(guī)劃 ,本質(zhì)是時(shí)域法 對(duì)象 :研究多輸入 多輸出、時(shí)變、非線性一類控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)問(wèn)題。 手段 :計(jì)算機(jī) ,現(xiàn)代數(shù)學(xué) 特點(diǎn) :定量分析 ,系統(tǒng)具有高精度和高效能的特點(diǎn) 目標(biāo) ：性能最優(yōu) ?自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類 開環(huán)控制 閉環(huán)控制 (反饋控制 ) 復(fù)合控制 ? 按系統(tǒng)功用分 溫度控制系統(tǒng) 壓力控制系統(tǒng) 位置控制系統(tǒng) ……… ? 控制方式分 按系統(tǒng) 性能分 線性系統(tǒng) 非線性系統(tǒng) 齊次性、疊加性 連續(xù)系統(tǒng) 離散系統(tǒng) 采樣時(shí)間間隔 定常系統(tǒng) 時(shí)變系統(tǒng) 系統(tǒng)隨時(shí)間變化 確定性系統(tǒng) 隨機(jī)系統(tǒng) 系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性 按參據(jù)量 變化 規(guī)律分 恒值控制系統(tǒng)－－抗擾動(dòng) 隨動(dòng)系統(tǒng)－－跟蹤輸入 程序控制系統(tǒng)－－跟蹤預(yù)定規(guī)律 這里介紹按方式分 : 開環(huán)控制和閉環(huán)控制 開環(huán)控制和閉環(huán)控制 開環(huán)控制 指系統(tǒng) 輸出量 對(duì) 輸入量 沒(méi)有任何影響的系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)如圖所示。 ?開環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)： 順向作用，沒(méi)有反向的聯(lián)系，沒(méi)有修正偏差能力，抗擾動(dòng)性較差。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)整方便、成本低。 閉環(huán)控制 (反饋控制 ) 閉環(huán)控制系統(tǒng) : 將輸出量引入到輸入端進(jìn)行比較 ,利用偏差來(lái)控制的系統(tǒng) 正反饋 負(fù)反饋 ?閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)： 偏差控制，可以抑制內(nèi)、外擾動(dòng)對(duì)被控制量產(chǎn)生的影響。精度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)、分析麻煩。 易產(chǎn)生不穩(wěn)定 輸入量 串聯(lián)補(bǔ) 償元件 測(cè)量元件 輸出量 放大 元件 執(zhí)行 元件 被控 對(duì)象 反饋補(bǔ) 償元件 主反饋 為改善系統(tǒng)性能 一般一個(gè)完整反饋控制系統(tǒng)的基本組成圖 ? 用 “ ○ ” 號(hào)代表比較元件， “ —”號(hào)代表兩者符號(hào)相反， “ +”號(hào)代表兩者符號(hào)相同。 ? 信號(hào)沿箭頭方向從輸入端到達(dá)輸出端的傳輸通路稱 前向通路 ； ? 輸出量經(jīng)測(cè)量元件反饋到輸入端的傳輸通路稱 主反饋通路 ； ? 前向通路與主反饋通路共同構(gòu)成 主回路
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