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自動(dòng)控制原理基本概念-資料下載頁(yè)

2025-08-11 11:05本頁(yè)面

【導(dǎo)讀】王建輝,顧樹(shù)生《自動(dòng)控制原理》清華大學(xué)出版社.李友善主編.《自動(dòng)控制原理》冶金出版社.語(yǔ)言應(yīng)用》清華大學(xué)出版社.系統(tǒng)的建立、分析與設(shè)計(jì)。科的技術(shù)基礎(chǔ)課。理論性強(qiáng)、抽象、涉及數(shù)學(xué)知識(shí)多??刂评碚撌茄芯坑嘘P(guān)自動(dòng)控制共同規(guī)律的一門(mén)科學(xué)。時(shí)域分析法、根軌跡法、頻率法。以傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)研究SISO系統(tǒng)的控制問(wèn)題。采用狀態(tài)方程作為數(shù)學(xué)模型。以人工智能為基礎(chǔ)研究具有模糊性、不確定性,不完全性和偶然性的系統(tǒng)。閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成和基本環(huán)節(jié)。了解自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)及。掌握反饋控制系統(tǒng)的基本要求及反饋控?;蛘甙凑找欢ǖ囊?guī)律變化。完成一定任務(wù)的一些元、部件的組合。被控對(duì)象plant——被控量所對(duì)應(yīng)的控制裝置或過(guò)程。

  

【正文】 暫態(tài)(動(dòng)態(tài))過(guò)程 :被控量處于變化狀態(tài)的過(guò)程。 (系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程產(chǎn)生的原因 : 系統(tǒng)中儲(chǔ)能元件的能量不可能突變。) 穩(wěn)態(tài)(靜態(tài))過(guò)程 :被控量處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。 2020年 9月 16日 第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念 自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo) 當(dāng)擾動(dòng)作用(或給定值發(fā)生變化)時(shí),輸出量將偏離原來(lái)的穩(wěn)態(tài)值,這時(shí)由于反饋的作用,通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)部的自動(dòng)調(diào)節(jié),系統(tǒng)可能回到或接近原來(lái)的穩(wěn)態(tài)值(或跟隨給定值)穩(wěn)定下來(lái)(如圖 a),稱這樣的系統(tǒng)為穩(wěn)定系統(tǒng),反之,不穩(wěn)定系統(tǒng)的輸出(如圖 b) 。 穩(wěn)定性是保證控制系統(tǒng)正常工作的必備條件 。穩(wěn)定性,通常由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定與外界因素?zé)o關(guān)。 1. 穩(wěn) 穩(wěn)定性,平穩(wěn)性 2020年 9月 16日 第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念 自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo) 2. 快 快速性,暫態(tài)性能指標(biāo) 即指過(guò)渡過(guò)程的快速性。 對(duì)過(guò)渡過(guò)程的形式和快慢提出要求,一般稱為暫態(tài)(或動(dòng)態(tài))性能。 最大超調(diào)量 調(diào)整時(shí)間 2020年 9月 16日 第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念 自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo) 準(zhǔn)確性,穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo) 用 穩(wěn)態(tài)誤差 表示。 過(guò)渡過(guò)程結(jié)束后,系統(tǒng)的實(shí)際 輸出與期望 輸出之差即為穩(wěn)態(tài)誤差。顯然,這種誤差越小,表示系統(tǒng)的輸出跟隨參考輸入的精度越高 — 跟蹤能力 ,對(duì) 擾動(dòng)的抑制能力 越強(qiáng)。 2020年 9月 16日 第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念 自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo) ? 有差系統(tǒng)( 圖 a) 若穩(wěn)態(tài)誤差不為零,則系統(tǒng)稱為 有差系統(tǒng) 。 ? 無(wú)差系統(tǒng) (圖 b) 若穩(wěn)態(tài)誤差為零,則系統(tǒng)稱為 無(wú)差系統(tǒng) 。 (a) (b) 2020年 9月 16日 第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念 自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo) ?gfgfu n n uu u u n一 定 時(shí) , 對(duì) 應(yīng) 一 定 的 ,干 擾 使↓ ? 反 饋 電 壓 ↓? = ↑ ? 電 樞 電 壓 ↑ ? ↑ ? 抑制 擾 動(dòng) 的影 響例8:閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng),試分析該系統(tǒng)是有差還是無(wú)差的。 2020年 9月 16日 第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念 自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo) ? u 始 終 不能 為 零 ,否 則 電 動(dòng) 機(jī) 停 止工作 ,因 此 此 系 統(tǒng) 為 有差 系 統(tǒng) 。2020年 9月 16日 第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念 小 結(jié) 1. 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好,但不能自動(dòng)補(bǔ)償擾動(dòng)對(duì)輸出量的影響( 即抗干擾能力差或魯棒性差 )。當(dāng)系統(tǒng)擾動(dòng)量產(chǎn)生的偏差可以預(yù)先進(jìn)行補(bǔ)償或影響不大時(shí),采用開(kāi)環(huán)控制是有利的。 當(dāng)擾動(dòng)量無(wú)法預(yù)計(jì)或控制系統(tǒng)的精度達(dá)不到預(yù)期要求時(shí),則應(yīng)采用閉環(huán)控制。 2020年 9月 16日 第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念 小 結(jié) 2. 閉環(huán)控制系統(tǒng)具有 反饋 環(huán)節(jié),它能依靠反饋環(huán)節(jié)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié),以克服擾動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的影響。閉環(huán)控制極大地提高了系統(tǒng)的精度。但是閉環(huán)使系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差,需要重視并加以解決。 2020年 9月 16日 第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念 3. 自動(dòng)控制系統(tǒng)通常由給定環(huán)節(jié)、檢測(cè)環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)、放大元件、被控對(duì)象、和等部件組成。系統(tǒng)的作用量和被控量有:給定量、反饋量、擾動(dòng)量、輸出量和各中間變量。 小 結(jié) 2020年 9月 16日 第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念 4. 結(jié)構(gòu)圖(又簡(jiǎn)稱框圖)可直觀地表達(dá)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)(或各部件)間因果關(guān)系,可以表達(dá)各種作用量和中間變量的作用點(diǎn)和信號(hào)傳遞情況以及它們對(duì)輸出量的影響。 小 結(jié) 要求同學(xué)對(duì)于給定的物理系統(tǒng)會(huì)分析其控制的過(guò)程和 原理,還要會(huì)畫(huà)出系統(tǒng)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)圖。 2020年 9月 16日 第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念 ,對(duì)系統(tǒng)的輸出量的要求,揭示出反饋控制系統(tǒng)的 本質(zhì)特征:輸出跟隨輸入。 : 穩(wěn)定性 —— 系統(tǒng)能工作的首要條件; 快速性 —— 用系統(tǒng)在暫態(tài)過(guò)程中的響應(yīng) 速度和被控量的波動(dòng)程度描 述; 準(zhǔn)確性 —— 用穩(wěn)態(tài)誤差來(lái)衡量。 小 結(jié) 2020年 9月 16日 第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念 作業(yè) 紅皮: 14, 16, 18, 19 2020年 9月 16日 第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念 END 第 1章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念 2020年 9月 16日 第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念 第一章小測(cè)驗(yàn) 簡(jiǎn)述對(duì)一個(gè)控制系統(tǒng)有哪些要求? 如何判定一個(gè)系統(tǒng)是線性系統(tǒng)? 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是什么? 閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是什么? 反饋控制系統(tǒng)的本質(zhì)特征是什么? 試對(duì)恒值系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)和隨動(dòng)系統(tǒng)各舉一個(gè)實(shí)際例子。 2020年 9月 16日 第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念 第一章小測(cè)驗(yàn) 簡(jiǎn)述何謂自動(dòng)控制 。 簡(jiǎn)述什么是無(wú)差系統(tǒng)。 試分析例8系統(tǒng)是有差的還是無(wú)差的。
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