【正文】 ，主要分析和研 究多輸入 多輸出 ( MIMO )、時變、非線性等 系統(tǒng)的最優(yōu)控制、最優(yōu)濾波、系統(tǒng)辨識、自適 應控制、智能控制等問題；控制理論研究的重 點開始由頻域移到從本質(zhì)上說是時域的狀態(tài)空 間方法。 第一章 緒論l 1956年：蓬特里亞金（ Pontryagin）提出極大 值原理l 1957年： R. I. Bellman提出動態(tài)規(guī)劃理論l 1960年： R. E. Kalman提出卡爾曼濾波理論l 1960～ 1980年：確定性系統(tǒng)的最優(yōu)控制、隨機 系統(tǒng)的最優(yōu)控制、復雜系統(tǒng)的自適應和自學習 控制l 1980迄今：魯棒控制、 H?控制、非線性控制、 智能控制等第一章 緒論九、本課程的任務及主要內(nèi)容l 本課程的任務216。 控制系統(tǒng)性能分析動態(tài)性能：過渡過程分析、穩(wěn)定性分析等穩(wěn)態(tài)性能：控制精度（穩(wěn)態(tài)誤差）216。 控制系統(tǒng)設計選擇適當?shù)目刂破骷翱刂埔?guī)律以改善控制系統(tǒng)的性能使其滿足控制要求?？刂葡到y(tǒng)的性能分析和設計通常是交替進行的。第一章 緒論控制系統(tǒng)分析和設計一般包括：216。 建立控制對象的數(shù)學模型（線性化模型）216。 對象的性能分析、仿真216。 選擇控制方案（開環(huán) /閉環(huán)；線性 /非線性等）216。 選擇性能指標，設計控制器216。 全系統(tǒng)性能分析、仿真216。 研制控制器，構(gòu)建控制系統(tǒng)216。 試驗驗證第一章 緒論l 本課程主要內(nèi)容介紹經(jīng)典控制理論的基礎知識，包括：216。 控制系統(tǒng)數(shù)學模型的建立216。 控制系統(tǒng)的時域分析216。 控制系統(tǒng)的頻域分析216。 控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析216。 控制系統(tǒng)的設計和校正第一章 緒論十、習題自動控制系統(tǒng)方框圖的繪制步驟 (重點掌握 )：（ 1）分析控制系統(tǒng)的工作原理，找出被控對象。 （ 2）分清系統(tǒng)的輸入量、輸出量。 （ 3）按照控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的定義，找出相應的各個環(huán)節(jié)。（ 4）按信息流動的方向?qū)⒏鱾€環(huán)節(jié)用元件方框和連線連接起來第一章 緒論例 。為了保持希望的溫度，由溫控開關(guān)接通或斷開電加熱器的電源。在使用熱水時，水箱中流出熱水并補充冷水。試說明該系統(tǒng)工作原理并畫出系統(tǒng)的方框圖。解： 在電熱水器系統(tǒng)中，水箱內(nèi)的水溫需要控制，即水箱為被控對象。水的實際溫度是被控制量，或稱為系統(tǒng)的輸出量，輸入量為用戶希望的溫度（給定值），由于放出熱水并注入冷水或水箱散熱等原因而使水箱內(nèi)水溫下降成為該系統(tǒng)的主要干擾。第一章 緒論當 To=Ti時，水箱的實際水溫經(jīng)測溫元件檢測，并將實際水溫轉(zhuǎn)化成相應的電信號，與溫控開關(guān)預先設定的信號進行比較而得到的偏差為零，此時電加熱器不工作，水箱中的水溫保持在希望的溫度上。當使用熱水并注入冷水時，水溫下降，此時 ToTi，則偏差不為零而使溫控開關(guān)工作。于是電源接通，電加熱器開始對水箱內(nèi)的水進行加熱，使水溫上升，直到 To=Ti時為止。系統(tǒng)控制方框圖如下圖所示：第一章 緒論例 分析圖示液位自動控制系統(tǒng)工作原理并繪 制系統(tǒng)功能框圖 節(jié)流閥節(jié)流閥 H(t)放大器+E+E.電動機減速器第一章 緒論解： 電位器滑動觸點位于中間位置，電動機停轉(zhuǎn)，閥門保持原有開度，水箱中流入水量與流出水量相等，液面保持在希望的高度。 若系統(tǒng)收到擾動使液面升高，則浮子相應升高，通過杠桿作用使電位器滑動觸點下移，給電動機提供一定的控制電壓，驅(qū)動電動機通過減速器減小閥門開度，使輸入流量減小，液位下降，直到電位器滑動觸點回到中間位置，液面恢復給定高度；第一章 緒論 若系統(tǒng)收到擾動使液面下降，則系統(tǒng)會自動加大閥門開度，使輸入流量增加，液面恢復到給定高度。給定液位杠桿電位器 放大器 電動機 減速器 閥門 水箱 實際液位浮子第一章 緒論例 分析大門自動控制系統(tǒng)工作原理并繪 制系統(tǒng)功能框圖放大器 電動機門 u2u1反饋開關(guān)絞盤第一章 緒論解： 當合上開門開關(guān)時， u1u2，電位器橋式測量電路產(chǎn)生偏差電壓，經(jīng)放大器放大后，驅(qū)動電機帶動絞盤轉(zhuǎn)動，使大門向上提起。與此同時，與大門連在一起的電位器滑動觸頭上移，直至橋路達到平衡（ u1＝ u2），電機停止轉(zhuǎn)動，大門開啟。反之，合上關(guān)門開關(guān)時，電機反向轉(zhuǎn)動，帶動絞盤使大門關(guān)閉；開、關(guān)門位置 電位器 放大器 電動機 絞盤 大門實際位置第一章 緒論例 分析圖示鋼板厚度控制系統(tǒng)工作原理并繪 制系統(tǒng)功能框圖放大器 1放大器 2厚度檢測器減速器直線執(zhí)行器ua?uu1u3u2vbda鋼板第一章 緒論解： 穩(wěn)態(tài)給定電壓 u1比例于被軋鋼板要求的厚度；厚度檢測器輸出 u2比例于軋制后鋼板的厚度， u2放大后得到 u3并與 u1比較得到偏差信號； 若系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)后由于擾動致厚度加大，則偏差小于零，偏差放大后控制電機通過減速器直線執(zhí)行器減小軋棍間距離；反之，加大軋棍間距離，實現(xiàn)厚度的閉環(huán)調(diào)節(jié)。由于系統(tǒng)不是直接測量軋輥處厚度，而是相距 d 處的厚度，因此系統(tǒng)存在測量延遲，延遲時間 ?=d/v。給定厚度厚度檢測器放大器 1 電動機 減速器直線執(zhí)行器 軋輥 鋼板 實際厚度延時器放大器 2第一章 緒論例 所示為函數(shù)記錄儀的示意圖，它通過記錄筆記錄緩變電壓信號的波形。試說明其工作原理，并繪制其控制方框圖。第一章 緒論解：為了記錄電壓信號，記錄筆的位移需要進行控制，因此，記錄筆為控制對象。 記錄筆的實際位移 Lo為輸出，與電壓信號 Ui對應的理想位移Li=Kui為輸入。通過設定比例系數(shù) K，將輸入信號 Li與需要記錄的電壓 ui對應起來 。 記錄筆的實際位移 Lo通過帶動電位器 R2的滑塊，使橋式電路輸出電壓 Ub進行測量，于是在放大器兩端形成偏差電壓信號 ue=uiub，利用的大小和正負對記錄筆的位置進行控制。 當 uiub時，偏差 ue為正，該信號經(jīng)放大，驅(qū)動電機，帶動齒輪機構(gòu)，進而使記錄筆及滑塊正向移動，此時偏差 ue逐漸減小，直至為 0；第一章 緒論 反之，當 uiub時，偏差 ue為負，記錄筆及滑塊負向移動，直至 ue為 0。 這樣，再配合勻速走紙機構(gòu)，就能在紙上記錄出電壓信號的波形。其控制方框圖如下圖所示：第一章 緒論小結(jié)控制技術(shù)的應用范圍廣，與我們的工作、生活密切相關(guān)，在現(xiàn)實世界中可謂無處不在，掌握好控制技術(shù)有著非常重要的意義！第一章 緒論謝謝觀看 /歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAIT