自動控制原理基本概念-資料下載頁
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【導(dǎo)讀】王建輝，顧樹生《自動控制原理》清華大學(xué)出版社.李友善主編.《自動控制原理》冶金出版社.語言應(yīng)用》清華大學(xué)出版社.系統(tǒng)的建立、分析與設(shè)計?？频募夹g(shù)基礎(chǔ)課。理論性強、抽象、涉及數(shù)學(xué)知識多?？刂评碚撌茄芯坑嘘P(guān)自動控制共同規(guī)律的一門科學(xué)。時域分析法、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)。了解自動控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和特點及。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。被控對象plant——被控量所對應(yīng)的控制裝置或過程。
【正文】 暫態(tài)（動態(tài)）過程 ：被控量處于變化狀態(tài)的過程。 （系統(tǒng)的過渡過程產(chǎn)生的原因 ： 系統(tǒng)中儲能元件的能量不可能突變。） 穩(wěn)態(tài)（靜態(tài)）過程 ：被控量處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)。 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 自動控制系統(tǒng)的性能指標(biāo) 當(dāng)擾動作用（或給定值發(fā)生變化）時，輸出量將偏離原來的穩(wěn)態(tài)值，這時由于反饋的作用，通過系統(tǒng)內(nèi)部的自動調(diào)節(jié)，系統(tǒng)可能回到或接近原來的穩(wěn)態(tài)值（或跟隨給定值）穩(wěn)定下來（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 自動控制系統(tǒng)的基本概念 自動控制系統(tǒng)的性能指標(biāo) 2. 快 快速性，暫態(tài)性能指標(biāo) 即指過渡過程的快速性。 對過渡過程的形式和快慢提出要求，一般稱為暫態(tài)（或動態(tài)）性能。 最大超調(diào)量 調(diào)整時間 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 自動控制系統(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。 過渡過程結(jié)束后，系統(tǒng)的實際 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 擾動的抑制能力 越強。 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 自動控制系統(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) 。 ? 無差系統(tǒng) （圖 b） 若穩(wěn)態(tài)誤差為零，則系統(tǒng)稱為 無差系統(tǒng) 。 (a) (b) 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 自動控制系統(tǒng)的性能指標(biāo) ?gfgfu n n uu u u n一 定 時 , 對 應(yīng) 一 定 的 ,干 擾 使↓ ? 反 饋 電 壓 ↓? = ↑ ? 電 樞 電 壓 ↑ ? ↑ ? 抑制 擾 動 的影 響例８：閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，試分析該系統(tǒng)是有差還是無差的。 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 自動控制系統(tǒng)的性能指標(biāo) ? u 始 終 不能 為 零 ，否 則 電 動 機 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 自動控制系統(tǒng)的基本概念 小 結(jié) 1. 開環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好，但不能自動補償擾動對輸出量的影響（ 即抗干擾能力差或魯棒性差 ）。當(dāng)系統(tǒng)擾動量產(chǎn)生的偏差可以預(yù)先進(jìn)行補償或影響不大時，采用開環(huán)控制是有利的。 當(dāng)擾動量無法預(yù)計或控制系統(tǒng)的精度達(dá)不到預(yù)期要求時，則應(yīng)采用閉環(huán)控制。 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(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)行自動調(diào)節(jié)，以克服擾動對系統(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 自動控制系統(tǒng)的基本概念 3. 自動控制系統(tǒng)通常由給定環(huán)節(jié)、檢測環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)、放大元件、被控對象、和等部件組成。系統(tǒng)的作用量和被控量有：給定量、反饋量、擾動量、輸出量和各中間變量。 小 結(jié) 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 4. 結(jié)構(gòu)圖（又簡稱框圖）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和信號傳遞情況以及它們對輸出量的影響。 小 結(jié) 要求同學(xué)對于給定的物理系統(tǒng)會分析其控制的過程和 原理，還要會畫出系統(tǒng)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)圖。 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 ，對系統(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)過程中的響應(yīng) 速度和被控量的波動程度描 述； 準(zhǔn)確性 —— 用穩(wěn)態(tài)誤差來衡量。 小 結(jié) 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 作業(yè) 紅皮： 14， 16， 18， 19 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 END 第 1章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 第一章小測驗 簡述對一個控制系統(tǒng)有哪些要求？ 如何判定一個系統(tǒng)是線性系統(tǒng)？ 開環(huán)控制系統(tǒng)的特點是什么？ 閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點是什么？ 反饋控制系統(tǒng)的本質(zhì)特征是什么？ 試對恒值系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)和隨動系統(tǒng)各舉一個實際例子。 2020年 9月 16日 第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念 第一章小測驗 簡述何謂自動控制 。 簡述什么是無差系統(tǒng)。 試分析例８系統(tǒng)是有差的還是無差的。
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