自動控制原理及其應(yīng)用(第2版)黃堅第1章(編輯修改稿)
2024-09-01 15:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 閉環(huán)控制 : 閉環(huán)控制又稱為 反饋控制 或 按偏差控制 。 控制裝置與受控對象之間 ， 不但 自動控制與自動控制系統(tǒng) 測速機(jī) 偏差 反饋量 預(yù)期速度 實(shí)際轉(zhuǎn)速 直流電動機(jī) 轉(zhuǎn)臺 放大器 _ 當(dāng)實(shí)際速度受擾動的影響發(fā)生變化時， 通過系統(tǒng)的調(diào)節(jié) ， 從而消除擾動對速度的影響 。 轉(zhuǎn)臺速度閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 自動控制與自動控制系統(tǒng) 例 轉(zhuǎn)速負(fù)反饋直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng) 直流電機(jī) 測速發(fā)電機(jī) 電源和放 大裝置 負(fù)載 系統(tǒng)組成： Un Uf 給定電壓 反饋電壓 e=UnUf 轉(zhuǎn)速取決于給定電壓與反饋電壓的差值。 自動控制與自動控制系統(tǒng) 調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 un uf e ud n _ 直流電動機(jī) 放大器 測速機(jī) 由電網(wǎng)電壓波動，負(fù)載變化以及其他部分的參數(shù)變化所引起的轉(zhuǎn)速變化，都可以通過系統(tǒng)的自動調(diào)整加以抑制。 n↓ →Uf↓ →e↑ →Ud↑ →n↑ 減小或消除由于擾動所形成的偏差值 ，具有較高的控制精度和較強(qiáng)的抗擾能力 。 閉環(huán)控制系統(tǒng)具有的特點(diǎn)： 自動控制與自動控制系統(tǒng) 3．復(fù)合控制 測量出外部作用，形成與外部作用相反的控制量與外部作用共同使被控量基本不受影響。 前饋補(bǔ)償控制 復(fù)合控制具有兩種基本形式 . 前饋補(bǔ)償控制： 復(fù)合控制： 反饋控制 + 自動控制與自動控制系統(tǒng) (a) 按輸入前饋補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制 給定值 被控制量 _ 受控對象 檢測元件 控制器 前饋控制 自動控制與自動控制系統(tǒng) (b) 按擾動前饋補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制 檢測元件 _ 前饋控制 擾動 被控制量 給定值 受控對象 控制器 _ 自動控制與自動控制系統(tǒng) 自動控制系統(tǒng)的分類 一、線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng) 自動控制系統(tǒng)的分類方法較多，常見的有以下幾種 由線性微分方程或線性差分方程所 描述的系統(tǒng)稱為線性系統(tǒng)；由非線性方 程所描述的系統(tǒng)稱為非線性系統(tǒng)。 第一章 概 述 線性系統(tǒng) 的 “ 線性 ” 包含兩個重要的概念： 齊次性 和 疊加性 。 同時具有齊次性與疊加性的系統(tǒng)稱為 線性系統(tǒng) ， 不滿足齊次性或疊加性的系統(tǒng)為 非線性系統(tǒng) 。 自動控制系統(tǒng)的分類 )()()()()()()()(1111011110trbtrdtdbtrdtdbtrdtdbtcatcdtdatcdtdatcdtdammmmmmnnnnnn?????????????????微分方程的標(biāo)準(zhǔn)式 齊次性 是指當(dāng)輸入信號 x(t)增加為原來的 a倍，響應(yīng) y(t)也增加為原來的 a倍。 疊加性 是指當(dāng)幾個激勵信號同時作用于系統(tǒng)時，系統(tǒng)的總響應(yīng)等于每個激勵單獨(dú)作用所產(chǎn)生的響應(yīng)之和。 自動控制系統(tǒng)的分類 自動控制系統(tǒng)的分類 btartc ?? )()(出之間的關(guān)系為：例：某一系統(tǒng)輸入與輸????btratcbtratc?????)]([)()]([)(齊次性：不滿足齊次性 btratcbtratc????)]([)()]([)(2211的輸出分別為：兩輸入信號分別作用時疊加性：)()()]()([)(2121tctcbtrtratc?????出為：兩信號同時作用時的輸不滿足疊加性 二、定常系統(tǒng)和時變系統(tǒng) 定常系統(tǒng) : 若系統(tǒng)微分方程的系數(shù)為常數(shù)，則稱之為線性定常系統(tǒng)。此類系統(tǒng)為本書主要討論對象。 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型微分方程的系數(shù)不是時間變量的函數(shù)。 否則稱為時變系統(tǒng)。 自動控制系統(tǒng)的分類 三、連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng) 連續(xù)系統(tǒng)： 系統(tǒng)中各部分的信號都是時間的連續(xù)函數(shù)即模擬量。 離散系統(tǒng)： 系統(tǒng)中有一處或多處信號為時間的離散函數(shù)，如脈沖或數(shù)碼信號。 若系統(tǒng)中既有模擬量也有離散信號，則又可稱之為采樣系統(tǒng)。 自動控制系統(tǒng)的分類 四、恒值系統(tǒng)、隨動系統(tǒng)和 程序控制系統(tǒng) 系統(tǒng)的給定值為一定值，而控制任務(wù)就是克服擾動，使被控量保持恒值。 例如：電機(jī)速度控制、恒溫、恒壓、 水位控制系統(tǒng)等。 恒值系統(tǒng)：
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