第1章自動控制(new)(編輯修改稿)
2024-08-28 15:23 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 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 60年代，數(shù)字計算機的應(yīng)用為復(fù)雜系統(tǒng)的基于時域分析的現(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 對象 :單輸入 單輸出一類定常控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計問題。 手段 :圖解 特點 :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 ：穩(wěn)定和達到一定的性能 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,動態(tài)規(guī)劃 ,本質(zhì)是時域法 對象 :研究多輸入 多輸出、時變、非線性一類控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計問題。 手段 :計算機 ,現(xiàn)代數(shù)學(xué) 特點 :定量分析 ,系統(tǒng)具有高精度和高效能的特點 目標 ：性能最優(yōu) ?自動控制系統(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) 采樣時間間隔 定常系統(tǒng) 時變系統(tǒng) 系統(tǒng)隨時間變化 確定性系統(tǒng) 隨機系統(tǒng) 系統(tǒng)的統(tǒng)計特性 按參據(jù)量 變化 規(guī)律分 恒值控制系統(tǒng)－－抗擾動 隨動系統(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 輸入量 沒有任何影響的系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)如圖所示。 ?開環(huán)控制系統(tǒng)的特點： 順向作用，沒有反向的聯(lián)系，沒有修正偏差能力，抗擾動性較差。結(jié)構(gòu)簡單、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行比較 ,利用偏差來控制的系統(tǒng) 正反饋 負反饋 ?閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點： 偏差控制，可以抑制內(nèi)、外擾動對被控制量產(chǎn)生的影響。精度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計、分析麻煩。 易產(chǎn)生不穩(wěn)定 輸入量 串聯(lián)補 償元件 測量元件 輸出量 放大 元件 執(zhí)行 元件 被控 對象 反饋補 償元件 主反饋 為改善系統(tǒng)性能 一般一個完整反饋控制系統(tǒng)的基本組成圖 ? 用 “ ○ ” 號代表比較元件， “ —”號代表兩者符號相反， “ +”號代表兩者符號相同。 ? 信號沿箭頭方向從輸入端到達輸出端的傳輸通路稱 前向通路 ； ? 輸出量經(jīng)測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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