第1章 绪论
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第1章 绪论 《公共关系学》PPT课件
1）实事求是
2）互惠互利
1.2.2 公共关系 的原则
3）全员公关 4）开拓创新 5）立足长远
6）科学性和艺术性相结合
1.3 公共关系的产生与发展
❖1.3.1 公共关系溯源 公共关系的源头可追溯到古代社会人类文
明开始的地方——古埃及、巴比伦、波斯 和中国等国家。虽然“公共关系”这个名 词几千年前根本没有出现，但在当时，它 作为人类的一种实践活动却已有之。
❖ ●与新闻媒体保持畅通的真实的信息交流。
❖ ●他发表了著名的《原则宣言》，明确论述了公 共关系的职业目标：公众应该被告知。
❖ 但是艾维•李的公关咨询只有艺术性而无科学性
3）伯内斯时期——双向沟通式的公共关系
❖ 公关学科化的一面旗 手； 出版了被称为公共关系 理论发展史的“第一个 里程碑”的专著── 《公众舆论的形成》； 1928年，他写出了《舆 论》一书；1952年，他 又写出了《公共关系学》 教科书。
“说真话”的基本思想,提 出了“公众必须被告知” 的公共关系基本原则。
❖ 公关职业化的第一人，赢 得了“公共关系之父”的 美誉
❖ 艾维•李的主要贡献有：
❖ ●提出了关于工商组织应把自己的利益同公众利 益联系起来，而不是对立起来的概念。
❖ ●公共关系人员要力争与组织最高决策层联系， 并赢得他们的支持。
4）卡特李普时期--“双向对称”的公共关系模式
❖卡特李普和森特在他们的代表作《有效公 共关系》中提出了“双向对称”的公共关 系模式，成为当代公共关系的重要标志。
❖所谓“双向对称”的公共关系模式，就是 在公关的目标上将组织和公众的利益置于 同等重要的位置上，在方法上坚持组织与 公众之间的双向传播与沟通。
公共关系的三大要素
1.1.3 公共关系的特征
第一章 绪论
1.1.2 人工智能的起源与发展
孕 育 期 （ 1956年前） 形 成 期 （ 1956－1970年） 暗 淡 期 （ 1966－1974年） 知识应用期 （ 1970－1988年） 集成发展期 （ 1986年至今）
1.1.2 人工智能的起源与发展
孕 育 期 （ 1956年前）
亚里斯多德（公元前384—322）：古希腊伟大的哲学家和思 想家，创立了演绎法。他提出的三段论至今仍然是演绎推理的 最基本出发点。
AI的严格定义依赖于对智能的定义，即要定义人工智能，首先应该定义智能；但 智能本身也还无严格定义。
一般解释：人工智能就是用人工的方法在机器（计算机）上实现的智能，或称机 器智能、计算机智能。
1.1.1 人工智能的定义
知识与智能 知识 人们通过体验、学习或联想而知晓的对客观世界规律性的认识，包括事实、
能理论框架，使人工智能进入一个新的发展时期 。
1.1.2 人工智能的起源与发展
中国的AI研究
1981年中国人工智能学会在长沙艰难成立，其后长期得不到国内科技界的认同，只能 挂靠中国社会科学院哲学研究所，直到2004年，才得以“返祖归宗”，挂靠到中国科 学技术协会。
1985年前，人工智能在西方国家得到重视和发展，而在苏联却受到批判；我国人工智 能也与“特异功能”一起受到质疑，人工智能学科群专著不能公开出版。
（表处理语言）。 1961年，明斯基发表了“走向人工智能的步骤”的论文，推动了人工智能的发展。 1965年，鲁宾逊提出了归结（消解）原理。费根鲍姆开发第一个专家系统DENDRAL，
用于质谱仪分析有机化合物的分子结构
1.1.2 人工智能的起源与发展
暗 淡 期 （ 1966－1974年）
由于一些人工智能研究者被“胜利冲昏了头脑”，盲目乐观，对人工智能的未来发展 和成果做出了过高的预言，而这些语言的失败，给人工智能的声誉造成重大伤害。 当时的人工智能主要存在下列三个局限性：
第一章绪论
2、农业的根本特性
（1）农业的本质特征——自然再生产与经济再生产相交织
农业具有生产对象具有其固有的生长、发育、繁殖的规律；土地是必不可少的、重要的生产资料农业生产与外界自然环境关系密切；农业内部各生产门类之间相互依存；农业生产时间与劳动时间不一致；农产品具有消费资料与生产资料的双重属性；农产品具有鲜活易腐烂且体积大等一般特征。
由于农业是人类直接利用生物、太阳能、土壤、气候等自然力的生产活动，农业生产一方面是人类劳动产品、劳动力和生产关系等经济现象的再生产过程，同时又是生物的生长和繁衍及其与自然界进行物质和能量相互转换的自然现象的再生产过程。因此，经济再生产与自然再生产相交织是农业的根本特性。
自然再生产---指生物依靠自然环境和自身的生活机能而进行的自然生长发育过程（生物的自然生长发育过程），即生物有机体同自然环境之间不断进行物质、能量交换和转化的过程。自然再生产过程是生物通过自身的代谢活动而实现的，它是农业再生产的自然基础。亦可理解为：作为农业生产对象的动、植物（和微生物）通过自身的生长、发育、繁殖而自行增殖的过程。
社会功能包括为农民提供谋生手段和就业机会、提供生活和社交场所；有助于形成和维持农村生活模式及社区活动；减少农村人口盲目向城市流动，保持社会稳定，形成社会资本；在发展中国家，农业还可以消除贫困，替代社会福利保障。
粮食安全功能指所有人在人任何时候都在经济上有能力并且可以获得足够数量卫生安全和营养的食物。其构成要素为充足的供给、供给的稳定性、粮食的可获得性、食物的卫生安全、质量和偏好等。其实现途径为依靠自己生产（自给自足）、依靠进口及二者结合。开放贸易有助于稳定世界农产品市场，反之又有利于稳定粮食进口国的价格和保障其国家粮食安全。
农业除了确保粮食和其它农产品的供给之外，还要发挥防止洪涝灾害、涵养水源、防止土壤侵蚀和水土流失、处理有机废弃物、净化空气、提供绿色景观和自然景观，以及传统文化的继承等多方面的作用。目前，欧盟、日本和韩国等国，已经将农业的多功能性作为保护其国内农业和农产品市场，维持其高度农业保护政策的口实。
（1）农业的本质特征——自然再生产与经济再生产相交织
农业具有生产对象具有其固有的生长、发育、繁殖的规律；土地是必不可少的、重要的生产资料农业生产与外界自然环境关系密切；农业内部各生产门类之间相互依存；农业生产时间与劳动时间不一致；农产品具有消费资料与生产资料的双重属性；农产品具有鲜活易腐烂且体积大等一般特征。
由于农业是人类直接利用生物、太阳能、土壤、气候等自然力的生产活动，农业生产一方面是人类劳动产品、劳动力和生产关系等经济现象的再生产过程，同时又是生物的生长和繁衍及其与自然界进行物质和能量相互转换的自然现象的再生产过程。因此，经济再生产与自然再生产相交织是农业的根本特性。
自然再生产---指生物依靠自然环境和自身的生活机能而进行的自然生长发育过程（生物的自然生长发育过程），即生物有机体同自然环境之间不断进行物质、能量交换和转化的过程。自然再生产过程是生物通过自身的代谢活动而实现的，它是农业再生产的自然基础。亦可理解为：作为农业生产对象的动、植物（和微生物）通过自身的生长、发育、繁殖而自行增殖的过程。
社会功能包括为农民提供谋生手段和就业机会、提供生活和社交场所；有助于形成和维持农村生活模式及社区活动；减少农村人口盲目向城市流动，保持社会稳定，形成社会资本；在发展中国家，农业还可以消除贫困，替代社会福利保障。
粮食安全功能指所有人在人任何时候都在经济上有能力并且可以获得足够数量卫生安全和营养的食物。其构成要素为充足的供给、供给的稳定性、粮食的可获得性、食物的卫生安全、质量和偏好等。其实现途径为依靠自己生产（自给自足）、依靠进口及二者结合。开放贸易有助于稳定世界农产品市场，反之又有利于稳定粮食进口国的价格和保障其国家粮食安全。
农业除了确保粮食和其它农产品的供给之外，还要发挥防止洪涝灾害、涵养水源、防止土壤侵蚀和水土流失、处理有机废弃物、净化空气、提供绿色景观和自然景观，以及传统文化的继承等多方面的作用。目前，欧盟、日本和韩国等国，已经将农业的多功能性作为保护其国内农业和农产品市场，维持其高度农业保护政策的口实。
第一章 绪论
第一章 绪 论一、学习导引1、 流体的压缩性和热胀性流体具有质量，单位体积里的质量称为密度，记作ρ，其单位是3/m kg 。
流体的密度与压强p 和温度T 有关，即),(T p ρρ=,以上称为流体的状态方程。
气体的状态方程为RT p ρ= （1-1）式中，p 是压强，单位是2/m N 或Pa;T 是绝对温度,单位是K （开）；R 是气体常数，对于空气，)/(287K kg m N R ⋅⋅=。
密度的倒数称为比容，记作ρ/1=v ，单位是kg m /3，它表示单位质量流体所占据的体积。
温度和压强的变化都会引起密度的变化，根据全微分的概念，密度的变化率为dT dp dT Tdp p d T ακρρρρρρ-=∂∂+∂∂=11 （1-2） 式中，Tvv T T ∂∂=∂∂-=11ρρα，称为热膨胀系数，单位是1/K 。
它表示增加单位温度时，体积的变化率。
pvv p ∂∂-=∂∂=11ρρκ （1-3） 称为体积压缩稀疏，它表示在温度不变时，增加单位压强所引起的体积压缩率。
κ的倒数记作E ，称为体积弹性系数，即vpvp E ∂∂-=∂∂=ρρ（1-4） 单位是Pa ，它表示体积压缩率为1时所需的压强增量。
由RT p ρ=知气体的体积弹性系数ρ1=E (1-5)液体在20℃时的体积弹性系数)(0B p pnp E += (1-6) 2、流体的粘性粘性是流体抵抗变形运动的能力。
粘性产生的原因是流体的分子之间存在内聚力以及流体内部存在剧烈的动量交换。
粘性切应力是粘性的具体表现。
粘性切应力τ与流体微团的角变形速率有关。
对于一元流动，dyduμτ= （1-7）式中，μ称为流体的动力粘性稀疏，单位是2/m s N ⋅。
流体的运动粘性系数记作υ，其定义是ρμν= 单位是s m /2。
3、表面张力液体的表面有张力。
液体自由面上单位长度的流体线所受到的拉力称为表面张力稀疏，记作σ，单位是m N /。
液体与固体壁面接触时，在液体壁面与固壁面的交界处作液体表面的切面，此切面与固壁面在液体内部所夹的角度θ称作接触角。
第1章机械原理-绪论
的组合体。
2.零件 －独立的制造单元(制造的单元体) 零件 构件 －独立的运动单元(运动的单元体) 内燃机 曲柄滑块机构
一个构件是由一个零件如内燃机中活塞 或多个零件刚性组成。彼此之间无相对运动。 如内燃机中连杆
湘潭大学
套筒
螺栓
垫圈 螺母
连杆体 轴瓦
作为一名工程技术人员，同学们在今后的工 作岗位上将会接触各种各样的通用或专用机 械，因此必须掌握机械方面的基础知识。
设计出满足功能与制造要求的机构和机械零件 任务 研究的内容：
（1）机械设计基础知识
（2）常用机构及传动设计 （3）通用零件设计 （4）有关机械总体设计中的一些问题 （5）机械现代设计方法与手段的概念和特点
内燃机
2.工件自动载送装置 含带传动、蜗杆传动、 凸轮机构、连杆机构等。
滑杆左移时，夹持器将 工件夹住。
滑杆带着工件右移时，夹 持器动爪受挡块的压迫将 工件松开，工件落入载送 器被传送到下一道工序。
动画
强调代替人类完成有用工作
机器的共有特征：
①人造的实物组合体；
工件 定爪 动爪 装配夹具 工件载送器
天然工具 ——→简单机器 ——→工业革命 ——→现代机器
人类在征服自然中
改革开放后：我国机械工业得到了长足发展。
任何机械都经历了：简单→复杂的发展过程。 以起重机为例，它经历了： 斜面 →杠杆 →起重轱辘 →滑轮组→手动(电动)葫芦 →现代起重机 （包括：龙门吊、鹤式吊、汽车吊、卷扬机、叉车、电梯－电脑控制）。
典型机器的分析： 1.内燃机 活塞的往复运动通过连杆变位曲轴的连续 转动，该组合体称为：曲柄滑块机构 凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀； 称为：凸轮机构 两个齿轮用来保证进、排气阀与活塞之 间形成协调动作， 称为：齿轮机构 各部分协调动作的结果，就将燃料中化 学能转化为曲轴旋转的机械能。
2.零件 －独立的制造单元(制造的单元体) 零件 构件 －独立的运动单元(运动的单元体) 内燃机 曲柄滑块机构
一个构件是由一个零件如内燃机中活塞 或多个零件刚性组成。彼此之间无相对运动。 如内燃机中连杆
湘潭大学
套筒
螺栓
垫圈 螺母
连杆体 轴瓦
作为一名工程技术人员，同学们在今后的工 作岗位上将会接触各种各样的通用或专用机 械，因此必须掌握机械方面的基础知识。
设计出满足功能与制造要求的机构和机械零件 任务 研究的内容：
（1）机械设计基础知识
（2）常用机构及传动设计 （3）通用零件设计 （4）有关机械总体设计中的一些问题 （5）机械现代设计方法与手段的概念和特点
内燃机
2.工件自动载送装置 含带传动、蜗杆传动、 凸轮机构、连杆机构等。
滑杆左移时，夹持器将 工件夹住。
滑杆带着工件右移时，夹 持器动爪受挡块的压迫将 工件松开，工件落入载送 器被传送到下一道工序。
动画
强调代替人类完成有用工作
机器的共有特征：
①人造的实物组合体；
工件 定爪 动爪 装配夹具 工件载送器
天然工具 ——→简单机器 ——→工业革命 ——→现代机器
人类在征服自然中
改革开放后：我国机械工业得到了长足发展。
任何机械都经历了：简单→复杂的发展过程。 以起重机为例，它经历了： 斜面 →杠杆 →起重轱辘 →滑轮组→手动(电动)葫芦 →现代起重机 （包括：龙门吊、鹤式吊、汽车吊、卷扬机、叉车、电梯－电脑控制）。
典型机器的分析： 1.内燃机 活塞的往复运动通过连杆变位曲轴的连续 转动，该组合体称为：曲柄滑块机构 凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀； 称为：凸轮机构 两个齿轮用来保证进、排气阀与活塞之 间形成协调动作， 称为：齿轮机构 各部分协调动作的结果，就将燃料中化 学能转化为曲轴旋转的机械能。
第1章绪论
机器人焊接
机器人去毛刺
工业机器人的定义： 其操作机是自动控制的，可重复编程、多用途，并可对三个和三个以上的轴 进行编程。它可以是固定式或移动式。在工业自动化中使用。 工业机器人包括操作机和控制系统（硬件和软件）。 所谓操作机是一种机器，其机构通常是由一系列相互铰接或相对滑动的构件 所组成。它通常有几个自由度，用以抓去或移动物体。
数控加工中的工业机器人
工业机器人的组成
示教板
用于输入控制命令 或控制程序
控制系统
用于控制操作机各关节 内伺服电机的运动
操作机
在控制系统的控制下，实现 各种复杂运动。每个关节内 有电动机和减速器
电机底座 轴壳
减速器
滚子轴承
基座
本课程的几个特点
涉及面广 关系多─因与诸多先修课关系密切。 要求多─强度、刚度、寿命、工艺、重量、安全、经济性。 门类多─各类零件，各有特点，设计方法各异。 公式多─计算多，有解析、半解析式、经验、半经验的及定义式。 图表多─结构图、分析图、原理图、示意图、曲线图、标准、经 验数表。
模块化——标准化的高级形式.，也是工业化时代的产物，大约是在20世纪 中期发展起来的一种标准化形式。它产生的背景同产品和工程的复杂程度增高 有极密切的关系。高度现代化的舰船武器系统、大型装备、航天器和电子设备 等高度复杂的产品的快速设计和快速生产向传统的设计方式和生产模式提出了 挑战。一些工业发达国家研制的舰船武器系统、指挥系统和火控系统，早在20 世纪70年代就已经采用了模块化的设计方法，而英国从60年代后期就应用模块 化概念开发武器系统。由于集成电路的发展。美国首先出现了标准电子模块， 美国海军从70年代开始大力推广这一技术。
重任。
大量地设计制造和广泛采用各种先进的机器，可大大加强促进国
第1章 绪论
《森林防火条例 》
1988年1月16日国务院公布，自1988年3月15日起施行 目 录 第一章 总则
第二章
第三章 第四章 第五章 第六章
森林防火组织
森林火灾的预防 森林火灾的扑救 森林火灾的调查和统计 奖励与处罚
第七章
附则
火 火 火！
什么是火？
火是一种自然现象，它是可燃物与氧等 助燃物质发生剧烈氧化反应，并伴有放 热发光的燃烧现象。
我国森林火灾的特点
损失严重
1987年 中国大兴安岭 133万公顷
大面积森林火灾多发生在偏远山区和林区 森林火灾波动性大 目前森林火灾大幅下降
我国林火管理目标
从生态观点出发，根据森林的实际情况和现代技 术的理论水平，进行综合森林防火规划，采用人 为和天然的多种防火措施，有效地控制森林火灾， 使森林火灾的发生控制在允许范围之内，并将森 林火灾的损失限制在一定经济水平，充分发挥火 的有益生态效益，以维护生态平衡，繁荣林区经 济。
——最大限度地控制森林火灾的发生与发展，充分 发挥林火的生态效益。
四、我国森林火灾划分标准
分类
五、我国森林防火管理法律 制度及依据
中国华人民共和国森林法 森林防火条例
中华人民共和国森林法实施条例
六、森林防火主要内容
林火基础理论 林火与环境 林火与生态系统 森林火灾预防 林火扑救 火的应用 林火评价
而美国、加拿大、澳大利亚、俄罗斯等国，虽然防火灭 火手段先进，但由于地广林多，加之受气侯的影响，森 林火灾仍然很严重。
中国森林防火吉祥物“威威” 中国森林防火吉祥物诞生于2007年4月4日，名字叫“威 威”，其名字与保卫的“卫”字谐音。 防火虎“威威”身穿森林消防制服，背负风力灭火机，帽徽 为中国森林防火徽标，胸前的“CFFM”是“CHINA FOREST FIRE MANAGEMENT”（中国森林防火）的英文 缩写。
第一章 绪论
实 地 地 形 图
测绘 测设
5
1.2 地球形状和大小
一、地球的自然形体 不规则的曲面。 不规则的曲面。 最高点： 8844.43米 最高点：珠峰 8844.43米， 最低点： 11022米 最低点：马氏海沟 -11022米。 相差约20km 20km。 相差约20km。 在不规则的曲面上无法进行 计算和绘图。 计算和绘图。 人们找寻一个理想几何体 来代表地球形状和大小， 来代表地球形状和大小， 需满足二个条件： 需满足二个条件： 1、与地球自然形体十分接近 2、可以用数学公式来表达
6 0
24
°
°
°
6、高斯平面坐标系的建立 中央子午线的投影为X 中央子午线的投影为X‘轴，赤道投影为Y’轴， 赤道投影为Y 原点为O 原点为O‘轴，X’，Y‘称为坐标自然值。 称为坐标自然值。
25
为了使横坐标不出现负值， 西移500千米， 500千米 为了使横坐标不出现负值，将X‘西移500千米， 并且在横坐标前冠以带号形成高斯通用坐标系。 并且在横坐标前冠以带号形成高斯通用坐标系。 X，Y称为坐标通用值。 称为坐标通用值。 X=X‘ X=X‘ 带号N 500000米 带号N Y＇+500000米 Y=
18
2、高斯投影的原理
高斯投影采用分带投影。 高斯投影采用分带投影。将椭球面按 采用分带投影 高斯投影平面 一定经差分带，分别进行投影。 一定经差分带，分别进行投影。
N 中 央 子 午 线
c
赤道
S
பைடு நூலகம்
19
3、高斯投影特点 投影后角度保持不变 中央子午线长度不变 经线和纬线长度有所变形
中 央 子 午 线
问题的提出： 问题的提出： 为什么在小范围内可以用 水平面来代替水准面进行计算。 水平面来代替水准面进行计算。 一、地球曲率对水平距的影响 地面上AB两点 地面上AB两点 AB 投影在水平面上的长度为D 投影在水平面上的长度为D， 投影在水准面上的弧长为S 投影在水准面上的弧长为S，
测绘 测设
5
1.2 地球形状和大小
一、地球的自然形体 不规则的曲面。 不规则的曲面。 最高点： 8844.43米 最高点：珠峰 8844.43米， 最低点： 11022米 最低点：马氏海沟 -11022米。 相差约20km 20km。 相差约20km。 在不规则的曲面上无法进行 计算和绘图。 计算和绘图。 人们找寻一个理想几何体 来代表地球形状和大小， 来代表地球形状和大小， 需满足二个条件： 需满足二个条件： 1、与地球自然形体十分接近 2、可以用数学公式来表达
6 0
24
°
°
°
6、高斯平面坐标系的建立 中央子午线的投影为X 中央子午线的投影为X‘轴，赤道投影为Y’轴， 赤道投影为Y 原点为O 原点为O‘轴，X’，Y‘称为坐标自然值。 称为坐标自然值。
25
为了使横坐标不出现负值， 西移500千米， 500千米 为了使横坐标不出现负值，将X‘西移500千米， 并且在横坐标前冠以带号形成高斯通用坐标系。 并且在横坐标前冠以带号形成高斯通用坐标系。 X，Y称为坐标通用值。 称为坐标通用值。 X=X‘ X=X‘ 带号N 500000米 带号N Y＇+500000米 Y=
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2、高斯投影的原理
高斯投影采用分带投影。 高斯投影采用分带投影。将椭球面按 采用分带投影 高斯投影平面 一定经差分带，分别进行投影。 一定经差分带，分别进行投影。
N 中 央 子 午 线
c
赤道
S
பைடு நூலகம்
19
3、高斯投影特点 投影后角度保持不变 中央子午线长度不变 经线和纬线长度有所变形
中 央 子 午 线
问题的提出： 问题的提出： 为什么在小范围内可以用 水平面来代替水准面进行计算。 水平面来代替水准面进行计算。 一、地球曲率对水平距的影响 地面上AB两点 地面上AB两点 AB 投影在水平面上的长度为D 投影在水平面上的长度为D， 投影在水准面上的弧长为S 投影在水准面上的弧长为S，
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国 家 精 品 课 程
Principles of Automatic Control
非自动化类专业
主讲人：
自动控制原理
王 万 良
E-mail:wwl@
《自动控制原理》国家精品课程网站
http://210.32.200.206/zdkz/index.asp
《自动控制原理》国家精品课程
浙江工业大学自动化研究所
13
现代控制理论在工业过程控制方面遭遇 滑铁卢，促使了智能控制技术的诞生
• 现代控制理论在空间技术取得巨大成功， 但由于工业过程控制中普遍存在的不确定 性和干扰，难以取得预期的效果。模拟人 的控制技术——智能控制，虽然不能实现 精确的控制，但对各种复杂系统能够做到 比较满意的控制。
本章主要讲什么内容?
从介绍自动控制的发展历史入手，引出自动控制理论分析、 设计自动控制系统的基本思想，然后介绍自动控制的基本概念， 以及对自动控制系统的基本要求，使读者对自动控制理论的总 的目标有个大致的了解。
《自动控制原理》国家精品课程 浙江工业大学自动化研究所
3
第1章
• • • • • 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4
18
自动控制热力系统
《自动控制原理》国家精品课程
浙江工业大学自动化研究所
19
直流电机速度控制系统
《自动控制原理》国家精品课程
浙江工业大学自动化研究所
20
第1章
1.0 1.1 1.2 1.3 1.4
绪论
自动控制发展简史 自动控制系统简介 自动控制系统的类型 对自动控制系统性能的基本要求 本课程的主要内容及其相互间的关系
不满足要求
《自动控制原理》国家精品课程
浙江工业大学自动化研究所
34
问题 ？
《自动控制原理》国家精品课程
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35
本章小结
• 由若干相互制约、相互依赖的事物组合而成的具有一定功能 的整体称为系统。 • 所谓自动控制是在没有人参与的情况下，系统的控制器自动 地按照人预定的要求控制设备或过程，使之具有一定的状态 和性能。具有自动控制功能的系统称为自动控制系统。 • 如果系统的被控量对系统没有控制作用，称为开环控制系统。 • 如果系统的被控量直接或间接地参与控制，这种系统称为闭 环控制系统，或称为反馈控制系统。 • 满足叠加原理的系统是线性系统。 • 若系统中所有信号都是连续信号，则称为连续系统。如果系 统中有一处或几处的信号是离散信号，则称为离散系统。 • 对控制系统性能的主要要求是稳定性、暂态性能和稳态性能 等几个方面。这些性能常常是互相矛盾的。
《自动控制原理》国家精品课程 浙江工业大学自动化研究所
经典控制理论的孕育
• 1875年，英国劳斯提出代数稳定判据。 • 1895年，德国赫尔维兹提出代数稳定判据。 • 1892年，俄国李雅普诺夫提出稳定性定义 和两个稳定判据。 • 1932年，美国奈奎斯特提出奈氏稳定判据。 • 二战中自动火炮、雷达、飞机以及通讯系 统的控制研究直接推动了经典控制的发展。
1.2
1.2.1
自动控制系统的类型
开环、闭环与复合控制系统
开环控制系统:如果 控制系统的被控量对系 统没有控制作用。
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22
开环控制系统的优缺点
优点： 简单，保证系统的稳定性 缺点： 控制精度易受扰动影响 控制精度差（扰动存在时）
开环控制系统的应用场合
25
复合控制系统:在系统中同时引进开环控制和闭环控制
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26
1.2.2
线性系统与非线性系统
满足叠加原理的系统是线性系统,否则是非线性系统。 微分方程描述：若系统的输入量、输出量及其各阶导数均为线性时，系统 为线性系统。
1.2.3
连续系统与离散系统
若系统中所有信号都是连续信号，则称为连续时间系统，简称为连续系统。 如果系统中有一处或几处的信号是离散信号，则称为离散时间系统，简称 为离散系统。
逻辑控制 顺序控制 扰动少的场合
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23
直流电机速度开环控制系统
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24
闭环控制系统或负反馈控制系统: 系统的被控量直接或间接地参与控制
负反馈控制系统与正反馈控制系统的分析
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11
经典控制理论的形成
● 1948年，维纳出版《控制论》，形成完整的经 典控制理论，标志控制学科的诞生。 维纳成为控制论的创始人！ ●维纳《控制论》是关于怎样把机械元件和电气元 件组合成稳定的并且具有特定性能的系统的科学。 这门新科学的一个非常突出的特点就是完全不考 虑能量、热量和效率等因素，可是，在其他各门 自然科学中，这些因素是十分重要的。 ● 控制论所讨论的主要问题是一个系统的各个不同 部分 之间的相互作用的定性性质，以及整个系 统的总体运 动状态。
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29
稳态性能:控制的准确性
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30
暂态性能:控制的快速性
《自动控制原理》国家精品课程
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31
暂态性能（动态性能， 瞬态性能）
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第1章
1.0 1.1 1.2
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2
第1章
为什么要介绍本章?
绪论
导 读
自动化技术几乎渗透到国民经济的各个领域及社会生活的各 个方面，是当代发展最迅速、应用最广泛、最引人注目的高科 技，是推动新的技术革命和新的产业革命的关键技术，在某种 程度上说，自动化是现代化的同义词。自动控制原理研究分析、 设计自动控制系统的基本方法。
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中国古代自动化方面的辉煌成就：
• 公元725年，一行、梁令瓒发明有自动报时机构的 水运浑象，其中使用了一个天衡装置，是一个按被 调量偏差调节的自动调节器； • 公元1086-1092年，苏颂和韩公廉建造具有“天衡” 自动调节和自动报时机构的水运仪象台； • 公元l135年，宋代王普记述“莲华漏”上使用浮 子—阀门式机构自动调节漏壶的水位； • 公元1637年，明代的《天工开物》一书中记载有 程序控制思想的提花织机结构图。
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空间技术促使现代控制理论的产生 现代控制理论促进了空间技术的发展
• 二次世界大战结束后，各国大力发展空 间技术，经典控制理论不能满足需要， 需要研究新的控制理论。 • 现代控制理论在空间技术取得巨大成功， 促进了空间技术的发展。
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第1章
1.0 1.1 1.2 1.3 1.4
绪论
自动控制发展简史 自动控制系统简介 自动控制系统的类型 对自动控制系统性能的基本要求 本课程的主要内容及其相互间的关系
第1章
1.0 1.1 1.2 1.3 1.4
绪论
自动控制发展简史 自动控制系统简介 自动控制系统的类型 对自动控制系统性能的基本要求 本课程的主要内容及其相互间的关系
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第1章
1.0 1.1 1.2 1.3 1.4
绪论
自动控制发展简史 自动控制系统简介 自动控制系统的类型 对自动控制系统性能的基本要求 本课程的主要内容及其相互间的关系
1.3
对自动控制系统性能的基本要求
稳定性:系统正常工作的首要条件
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• 推动了社会进步是飞 球调节器公认为第一 个自动控制系统的最 主要原因！
关 汽阀联结器 套环 开 汽轮机轴
图1.1 飞球调节器原理图
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8
没有理论指导使控制技术停滞了一个世纪！ • 飞球调节器有时使蒸汽机速度出现大幅度 振荡。其它自动控制系统也有类似现象。 • 由于当时还没有自控理论，所以不能从理 论上解释这一现象。为了解决这个问题， 盲目探索了大约一个世纪之久。
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自动控制理论的开端
• 1868年英国麦克斯韦尔的“论调速器”论文指 出： • 不应单独研究飞球调节器，必须从整个系统分 析控制的不稳定。 • 建立系统微分方程，分析微分方程解的稳定性， 从而分析实际系统是否会出现不稳定现象。这 样，控制系统稳定性的分析，变成了判别微分 方程的特征根的实部的正、负号问题。 • 麦克斯韦尔的这篇著名论文被公认为自动控制 理论的开端。 10
绪论
自动控制发展简史 自动控制系统简介 自动控制系统的类型
1.3
1.4
对自动控制系统性能的基本要求
本课程的主要内容及其相互关系
1.4
课程的主要内容及其相互Βιβλιοθήκη 系校正方法（控制器设计方法）
滞后-超前、PID、LQ最优等
系统
(机械，电气， 过程等)
建模方法 机理或实验
数学模型
性能分析
若性能
稳定性、 对系统进行校正 动态性能、 鲁棒性等等
绪论
自动控制发展简史 自动控制系统简介 自动控制系统的类型 对自动控制系统性能的基本要求 本课程的主要内容及其相互关系
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Principles of Automatic Control
非自动化类专业
主讲人：
自动控制原理
王 万 良
E-mail:wwl@
《自动控制原理》国家精品课程网站
http://210.32.200.206/zdkz/index.asp
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现代控制理论在工业过程控制方面遭遇 滑铁卢，促使了智能控制技术的诞生
• 现代控制理论在空间技术取得巨大成功， 但由于工业过程控制中普遍存在的不确定 性和干扰，难以取得预期的效果。模拟人 的控制技术——智能控制，虽然不能实现 精确的控制，但对各种复杂系统能够做到 比较满意的控制。
本章主要讲什么内容?
从介绍自动控制的发展历史入手，引出自动控制理论分析、 设计自动控制系统的基本思想，然后介绍自动控制的基本概念， 以及对自动控制系统的基本要求，使读者对自动控制理论的总 的目标有个大致的了解。
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3
第1章
• • • • • 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4
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自动控制热力系统
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直流电机速度控制系统
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第1章
1.0 1.1 1.2 1.3 1.4
绪论
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不满足要求
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问题 ？
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本章小结
• 由若干相互制约、相互依赖的事物组合而成的具有一定功能 的整体称为系统。 • 所谓自动控制是在没有人参与的情况下，系统的控制器自动 地按照人预定的要求控制设备或过程，使之具有一定的状态 和性能。具有自动控制功能的系统称为自动控制系统。 • 如果系统的被控量对系统没有控制作用，称为开环控制系统。 • 如果系统的被控量直接或间接地参与控制，这种系统称为闭 环控制系统，或称为反馈控制系统。 • 满足叠加原理的系统是线性系统。 • 若系统中所有信号都是连续信号，则称为连续系统。如果系 统中有一处或几处的信号是离散信号，则称为离散系统。 • 对控制系统性能的主要要求是稳定性、暂态性能和稳态性能 等几个方面。这些性能常常是互相矛盾的。
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经典控制理论的孕育
• 1875年，英国劳斯提出代数稳定判据。 • 1895年，德国赫尔维兹提出代数稳定判据。 • 1892年，俄国李雅普诺夫提出稳定性定义 和两个稳定判据。 • 1932年，美国奈奎斯特提出奈氏稳定判据。 • 二战中自动火炮、雷达、飞机以及通讯系 统的控制研究直接推动了经典控制的发展。
1.2
1.2.1
自动控制系统的类型
开环、闭环与复合控制系统
开环控制系统:如果 控制系统的被控量对系 统没有控制作用。
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开环控制系统的优缺点
优点： 简单，保证系统的稳定性 缺点： 控制精度易受扰动影响 控制精度差（扰动存在时）
开环控制系统的应用场合
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复合控制系统:在系统中同时引进开环控制和闭环控制
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1.2.2
线性系统与非线性系统
满足叠加原理的系统是线性系统,否则是非线性系统。 微分方程描述：若系统的输入量、输出量及其各阶导数均为线性时，系统 为线性系统。
1.2.3
连续系统与离散系统
若系统中所有信号都是连续信号，则称为连续时间系统，简称为连续系统。 如果系统中有一处或几处的信号是离散信号，则称为离散时间系统，简称 为离散系统。
逻辑控制 顺序控制 扰动少的场合
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直流电机速度开环控制系统
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闭环控制系统或负反馈控制系统: 系统的被控量直接或间接地参与控制
负反馈控制系统与正反馈控制系统的分析
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经典控制理论的形成
● 1948年，维纳出版《控制论》，形成完整的经 典控制理论，标志控制学科的诞生。 维纳成为控制论的创始人！ ●维纳《控制论》是关于怎样把机械元件和电气元 件组合成稳定的并且具有特定性能的系统的科学。 这门新科学的一个非常突出的特点就是完全不考 虑能量、热量和效率等因素，可是，在其他各门 自然科学中，这些因素是十分重要的。 ● 控制论所讨论的主要问题是一个系统的各个不同 部分 之间的相互作用的定性性质，以及整个系 统的总体运 动状态。
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稳态性能:控制的准确性
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暂态性能:控制的快速性
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暂态性能（动态性能， 瞬态性能）
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2
第1章
为什么要介绍本章?
绪论
导 读
自动化技术几乎渗透到国民经济的各个领域及社会生活的各 个方面，是当代发展最迅速、应用最广泛、最引人注目的高科 技，是推动新的技术革命和新的产业革命的关键技术，在某种 程度上说，自动化是现代化的同义词。自动控制原理研究分析、 设计自动控制系统的基本方法。
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中国古代自动化方面的辉煌成就：
• 公元725年，一行、梁令瓒发明有自动报时机构的 水运浑象，其中使用了一个天衡装置，是一个按被 调量偏差调节的自动调节器； • 公元1086-1092年，苏颂和韩公廉建造具有“天衡” 自动调节和自动报时机构的水运仪象台； • 公元l135年，宋代王普记述“莲华漏”上使用浮 子—阀门式机构自动调节漏壶的水位； • 公元1637年，明代的《天工开物》一书中记载有 程序控制思想的提花织机结构图。
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空间技术促使现代控制理论的产生 现代控制理论促进了空间技术的发展
• 二次世界大战结束后，各国大力发展空 间技术，经典控制理论不能满足需要， 需要研究新的控制理论。 • 现代控制理论在空间技术取得巨大成功， 促进了空间技术的发展。
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第1章
1.0 1.1 1.2 1.3 1.4
绪论
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第1章
1.0 1.1 1.2 1.3 1.4
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第1章
1.0 1.1 1.2 1.3 1.4
绪论
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对自动控制系统性能的基本要求
稳定性:系统正常工作的首要条件
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• 推动了社会进步是飞 球调节器公认为第一 个自动控制系统的最 主要原因！
关 汽阀联结器 套环 开 汽轮机轴
图1.1 飞球调节器原理图
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没有理论指导使控制技术停滞了一个世纪！ • 飞球调节器有时使蒸汽机速度出现大幅度 振荡。其它自动控制系统也有类似现象。 • 由于当时还没有自控理论，所以不能从理 论上解释这一现象。为了解决这个问题， 盲目探索了大约一个世纪之久。
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自动控制理论的开端
• 1868年英国麦克斯韦尔的“论调速器”论文指 出： • 不应单独研究飞球调节器，必须从整个系统分 析控制的不稳定。 • 建立系统微分方程，分析微分方程解的稳定性， 从而分析实际系统是否会出现不稳定现象。这 样，控制系统稳定性的分析，变成了判别微分 方程的特征根的实部的正、负号问题。 • 麦克斯韦尔的这篇著名论文被公认为自动控制 理论的开端。 10
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1.4
对自动控制系统性能的基本要求
本课程的主要内容及其相互关系
1.4
课程的主要内容及其相互Βιβλιοθήκη 系校正方法（控制器设计方法）
滞后-超前、PID、LQ最优等
系统
(机械，电气， 过程等)
建模方法 机理或实验
数学模型
性能分析
若性能
稳定性、 对系统进行校正 动态性能、 鲁棒性等等
绪论
自动控制发展简史 自动控制系统简介 自动控制系统的类型 对自动控制系统性能的基本要求 本课程的主要内容及其相互关系
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