自動控制理論ppt課件-文庫吧資料
2025-05-09 03:55本頁面
【正文】 號都是以連續(xù)的模擬量傳遞的系統(tǒng)。 三、按系統(tǒng)參數(shù)是否隨時間變化 如果一個線性系統(tǒng)微分方程的系數(shù)為常數(shù)， 那么系統(tǒng)稱為 線性定常系統(tǒng) 。在實踐中遇到的系統(tǒng)，大多數(shù)屬于這一類。典型的非線性特性有飽和特性、死區(qū)特性、間隙特性、繼電特性、磁滯特性等。 齊次性表明， 當(dāng)外作用的數(shù)值增大若干倍時，其響應(yīng)也相應(yīng)增大同樣的倍數(shù)。 (b)齊次性 當(dāng)輸入量增大或縮小 k (k為實數(shù) )倍時，系統(tǒng)輸出量也按同一倍數(shù)增大或縮小。如果用箭頭表示輸入量 x和輸出量 y的對應(yīng)關(guān)系，上述性質(zhì)可表示如下： 例如：設(shè)有線性系統(tǒng)的微分方程式為 : )()()()(22tytxdttdxdttxd???)()()()(111212tytxdttdxdttxd???)()()()(222222tytxdttdxdttxd???若 時，方程式的解為 ； 而 時，方程式的解為 ：即有： 則當(dāng) 時容易驗證， 原方程式的解為 ，這就是疊加性。線性系統(tǒng)有兩個重要特性：疊加性和齊次性。 工業(yè)自動化儀表中的顯示記錄儀，跟蹤衛(wèi)星的雷達(dá)天線控制系統(tǒng) (如圖所示 )等均屬于隨動控制系統(tǒng)。隨動系統(tǒng)是指參考輸入量隨時間任意變化的系統(tǒng)。 隨動控制系統(tǒng)（或稱伺服系統(tǒng)） 這類系統(tǒng)的特點是輸入信號是一個未知函數(shù)，要求輸出量跟隨給定量變化。 一、按輸入信號形式 過程控制系統(tǒng)（或稱程序控制系統(tǒng)） 這類系統(tǒng)的特點是輸入信號是一個已知的時間函數(shù)，系統(tǒng)的控制過程按預(yù)定的程序進(jìn)行，要求被控量能迅速準(zhǔn)確地復(fù)現(xiàn)。 1－ 1自動控制系統(tǒng)示例 例 1 爐溫控制系統(tǒng) 放大器電動機(jī)減速器閥門加熱爐放 大 器 熱 電 偶?ruTuu m? 2? Q T給定電位計例 2 函數(shù)記錄儀方框圖 放大器電動機(jī)減速器繩輪機(jī)構(gòu)記錄筆測 速 發(fā) 電 機(jī)電 橋 電 路??rupuu? u m? 2? L L第三節(jié) 自動控制系統(tǒng)的分類 1. 按給定信號的形式 恒值系統(tǒng) /程序系統(tǒng) / 隨動系統(tǒng) 2. 按系統(tǒng)是否滿足疊加原理 線性系統(tǒng) / 非線性系統(tǒng) 3. 按系統(tǒng)參數(shù)是否隨時間變化 定常系統(tǒng) / 時變系統(tǒng) 4. 按信號傳遞的形式 連續(xù)系統(tǒng) / 離散系統(tǒng) 5. 按輸入輸出變量的多少 單變量系統(tǒng) / 多變量系統(tǒng) 一、按輸入信號形式 恒值控制系統(tǒng)（或稱自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)） 這類系統(tǒng)的特點是輸入信號是一個恒定的數(shù)值。擾動信號既可來自系統(tǒng)內(nèi)部，又可來自系統(tǒng)外部，前者稱 內(nèi)部擾動 ，后者稱 外部擾動 。 誤差信號 ：指系統(tǒng)輸出量的實際值與期望值之差，簡稱誤差。反饋有 主反饋 和 局部反饋 之分。 輸出信號 ：是指被控對象中要求按一定規(guī)律變化的物理量，又稱被控量，它與輸入量之間保持一定的函數(shù)關(guān)系。出現(xiàn)于被控對象中需要控制的物理量稱為被控量。 執(zhí)行元件 —— 根據(jù)偏差信號的性質(zhì)執(zhí)行相應(yīng)的控制作用，以便使被控量按期望值變化。 校正元件 —— 按某種函數(shù)規(guī)律變換控制信號，并產(chǎn)生反映兩者差值的偏差信號。 比較元件 —— 用來比較輸人信號與反饋信號。 3．復(fù)合控制 按偏差控制和按擾動控制相結(jié)合的控制方式稱為復(fù)合控制。 注意 ：對于主反饋必須采用負(fù)反饋。 3. 閉環(huán)系統(tǒng)存在穩(wěn)定性問題。 閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點： 1. 系統(tǒng)對外部或內(nèi)部干擾 (如內(nèi)部件參數(shù)變動 )的影響不甚敏感。 比較環(huán)節(jié) ：輸出量為各輸入量的代數(shù)和。 閉環(huán)控制系統(tǒng)具有的特點： 前向通道 ：系統(tǒng)輸入量到輸出量之間的通道。 fn UUe ?? 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。 閉環(huán)控制 控制裝置與受控對象之間，不但有順向作用，而且還有反向聯(lián)系 . 閉環(huán)控制又稱為 反饋控制 或 按偏差控制 。 3. 被控量很難測量。 應(yīng)用場合： 1. 控制量的變化規(guī)律可以預(yù)知。 3. 開環(huán)系統(tǒng)沒有抗干擾的能力。 按擾動控制的速度控制系統(tǒng) 0000000000M負(fù) 載nRi++++? ??+ru aueubu電 壓放 大功 率放 大開環(huán)控制系統(tǒng)的特點 ： 1. 結(jié)構(gòu)簡單、造價低。 自動 控制
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