【正文】 準三方面來評價系統(tǒng)的總體精度。 r (t)0 0t tc (t)理想實際圖 1－ 17 圖 1－ 18 基本要求（續(xù)） 第一章 自動控制概論 一 穩(wěn)定性 1. 穩(wěn)定性指動態(tài)過程的振蕩傾向和系統(tǒng)重新恢復平衡狀態(tài)的能力。 2. 穩(wěn)定性是保證控制系統(tǒng)正常工作的先決條件，一個穩(wěn)定的系統(tǒng)，其 c(t)偏離期望值的初始偏差應隨 t的延長逐漸減小或趨于零。 (如曲線①和② ) 3. 一個不穩(wěn)定的系統(tǒng)，其 c(t)偏離期望值的初始偏差將隨著 t的增長而發(fā)散。無法實現(xiàn)預定的任務。（如曲線③） 第一章 自動控制概論 ② c(t) t 0 ① ③ 基本要求（續(xù)） 第一章 自動控制概論 二 快速性 1. 快速性指動態(tài)過程進行的時間長短。 2. T過長：系統(tǒng)長久出現(xiàn)大偏差，難以復現(xiàn)快速變化的指令信號。（例雷達、導彈等） 3. 若滿足既穩(wěn)又快，則系統(tǒng)的動態(tài)精度高。（如：飛機自動駕駛儀系統(tǒng)、當飛機受到陣風干擾偏離航線。若系統(tǒng)自動恢復原航線的速度過快，則乘客感到不適。函數(shù)記錄儀還可能損壞記錄筆。） 第一章 自動控制概論 三 準確性 準確性指系統(tǒng)過渡過程結束到新的平衡工作狀態(tài)以后或系統(tǒng)受干擾后重新恢復平衡，最終保持的精度。反映后期性能。 第一章 自動控制概論 四 說明 1. 因受控對象的不同，各種系統(tǒng)對穩(wěn)、準、快的要求有所側重。如：恒值系統(tǒng) 對穩(wěn)（平衡）要求嚴格。而對隨動系統(tǒng) 快、準要求高。 2. 同一個系統(tǒng)穩(wěn)、快、準是相互制約的，提高過渡過程的快速性，可能會引起振蕩；改善了平穩(wěn)性，過渡過程又很遲緩。 3. 本課程的主要內(nèi)容就是如何分析和解決上述矛盾。 第一章 自動控制概論 典型輸入信號 1．階躍函數(shù)（位置函數(shù)）： )(1)( ttr ?stL1)](1[ ?? 當 A=1時，稱為單位階躍函數(shù)， ? 記作 ? 且 ??????000)(ttAtrt r (t) 0 A 第一章 自動控制概論 ? 當 B =1時， 稱為單 位斜坡函數(shù)。 )(1)( tttr ??),(1)](1[.1)](1[ 2 tttdtdsttL ???? ?2．斜坡函數(shù)（等速度函數(shù)） ? ∴ 斜坡函數(shù)的導數(shù)是階躍函數(shù)。 ? 記作： ??????000)(ttBttrt r (t) 0 第一章 自動控制概論 時當 1?C)(121)( 2 tttr ??).(1)](121[ 2 ttttL ???3．拋物線函數(shù)（等加速度函數(shù)） 稱為單位拋物線函數(shù)， 記作 且 ∴ 拋物線函數(shù)的導數(shù)是斜坡函數(shù)。 ????????00021)(2ttCttrt r (t) 0 第一章 自動控制概論 ???????0,0,0)(ttt?4．脈沖函數(shù)： ,1)(???? ?dtt?及 .1)]([ ?tL ???????????????tttt及0001)(?。單位脈沖函數(shù)時，稱為當)(0t?? ?)( t???ot?1)(t??)t(?)(t?第一章 自動控制概論 ★拋物線信號的導數(shù)是斜坡信號，斜坡信號的導 數(shù)是階躍信號，而階躍信號的導數(shù)是脈沖信號。 ??? dtttttdtd )()(1)()](1[ ?? ，及4．脈沖函數(shù)（續(xù)） t r (t) 0 Ａ 5．正弦函數(shù)： ??????000s in)(tttAtr ?第一章 自動控制概論 ★ 選典型信號時應盡量接近實際工作情況，如輸 入具有突變情況時選階躍函數(shù)，輸入隨時間增 加而變化時選斜坡函數(shù)，周期性變化時選正弦 函數(shù)等。 正弦輸入的響應。系統(tǒng)對不同頻率的正弦信號可以用于研究22 ??????sAtAL ]s i n[▲ 典型輸入信號（續(xù)） 第一章 自動控制概論 本課程的主要任務與控制系統(tǒng)的設計原則 1． 本課程的主要任務 自動控制理論主要研究以下兩大課題： （ 1） 對于一個具體的控制系統(tǒng) ， 如何從理論上對它的動態(tài) 性能和穩(wěn)態(tài)精度進行定性的分析和定量的計算 。 （ 2） 根據(jù)對系統(tǒng)性能的要求 ， 如何合理地設計校正裝置 ， 使系統(tǒng)的性能能夠滿足技術上的要求 。 2．控制系統(tǒng)的設計原則 （ 1）數(shù)學建模。 第一章 自動控制概論 設計原則（續(xù)） （ 2）系統(tǒng)分析。 （ 3）系統(tǒng)設計 。 （ 4）實驗仿真 。 （ 5）控制實現(xiàn) 。 第一章 自動控制概論 （ 1）自動控制是在沒有人直接參與的情況下，利用控制裝置使被控對象自動地按要求的運動規(guī)律變化。自動控制系統(tǒng)是由被控對象和控制器按一定方式聯(lián)接起來的、完成一定自動控制任務的有機整體。 （ 2）自動控制系統(tǒng)可以是開環(huán)控制、閉環(huán)控制或復合控制。最基本的控制方式是閉環(huán)控制，亦稱反饋控制。 （ 3）自動控制系統(tǒng)的分類方法很多，其中最常見的是按給定信號的特點進行分類，可分為恒值系統(tǒng)、隨動系統(tǒng)和程控系統(tǒng)。 （ 4）在分析系統(tǒng)的工作原理時，應注意系統(tǒng)各組成部分具有的職能，并能用原理方框圖進行分析。原理方框圖是分析控制系統(tǒng)的基礎。 （ 5）對自動控制系統(tǒng)性能的基本要求可歸結為穩(wěn)、快、準三個字。 本章小結 第一章 自動控制概論 （ 6）常用的典型輸入信號有階躍函數(shù)、斜坡函數(shù)、拋物線 函數(shù)、脈沖函數(shù)和正弦函數(shù)。 （ 7）自動控制理論是研究自動控制技術的基礎理論，其研 究內(nèi)容主要分為系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設計兩個方面。 本章小結（續(xù)） 第一章 自動控制概論