自动控制系统的基本概念
自动控制系统基本概念
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16
阶跃干扰作用时过渡过程品质指标示意图
.
17
第三节 被控对象的特性
指被控对象在受到输入信号作用(干扰作 用或控制作用)后，其输出信号(亦即被控 变量)随时间变化的特性。
一、描述对象特性的参数
1．放大系数K
2．滞后时间τ
3．时间常数Tc
水槽液位的变化曲线
.
18
有容量滞后的对象特性
不同时间常数时的反应曲线
• 存在余差的原因：负荷变化前，浮球在 一个位置，进口阀门在某一个开度，出 量增大后，液位降低，浮球下降，进口 阀门开度增大，进、出水量一相等，液 位在新的位置平衡。
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30
（三）积分控制（I控制）
积分控制作用的输出变化量与偏差的积分
成正比。
P
1 Ti
edt
只要偏差存在，积分作用一直作用下去， 就有输出信号，能消除余差
自动控制技术基本概念
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1
第一节 自动控制概述
一、人工调节与自动调节 1、人工调节过程
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2
•眼的观察：监视被调参数的变化 •大脑的思维：比较、决策、发出命令 •手的执行：改变阀门的开度
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3
2、自动调节过程 • 检测被调参数并转化为标准信号 • 比较被测参数并发出执行命令 • 改变阀门的开度，改变被调参数
1、方框图：反映系统各组成部分之间的相 互影响和信号联系。
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9
2、正、负反馈 • 反馈：把输出信号重新送回到输入端的过
程 • 正反馈：使原来的输入信号(e)增强的反馈
e=x+z • 负反馈：使第二节 自动控制系统的过渡过程及品质指标
一、系统的静态和动态 静态：平衡状态 相对的、暂时的、有条件的 动态：参数不断变化状态 普遍的、绝对的、无条件的
第01章 自动控制系统基本概念
闭环与开环
闭环——系统的输出被反馈到输入端并与设定值进行比较 的系统称为闭环系统，此时系统根据设定值与测 量值的偏差进行控制，直至消除偏差。
+ SP － 测量变送装置 调节器 执行器 被控对象
开环——系统的输出没有被反馈回输入端，执行器仅只根 据输入信号进行控制的系统称为开环系统，此时 系统的输出与设定值与测量值之间的偏差无关。 要实现自动控制，系统必须闭环。
解：1、最大偏差：A＝230—200＝30℃ 2、余差C＝205—200＝5℃ 3、第一个波峰值B＝230—205＝25℃ 第二个波峰值B’＝210—205＝5℃ 衰减比n＝25：5＝5：l。 4、振荡周期为同向两波峰之间的时间间隔，故周期T＝20—5＝15(min) 5、过渡时间与规定的被控变量限制范围大小有关，假定被控变量进入额定值的±2％， 就可以认为过渡过程已经结束，那么限制范围为200×(±2％)＝±4℃，这时，可在 新稳态值(205℃)两侧以宽度为±4℃画一区域，图中以画有阴影线的区域表示，只 要被控变量进入这一区域且不再越出，过渡过程就可以认为已经结束。因此，从图 上可以看出，过渡时间为22min。 6、超调量 (230-205)/205×100%=12.2%
几种典型的过渡过程：
16
几种典型的过渡过程：
非周期衰减过程 衰减振荡过程 √ √
等幅振荡过程 发散振荡过程
？ X
一般是不允许的 除开关量控制回路
单调发散过程
X 17
（3）过渡过程的品质指标
通常要评价和讨论一个控制系统性能优劣，其标准有二大类：
· 以系统受到阶跃输入作用后的响应曲线的形式给出。主要包括： 最大偏差（超调量）、 衰减比 余差 过渡时间 振荡周期（振荡频率）……
自动控制基本知识课后知识题与答案解析
目录1自动控制系统的基本概念1.1内容提要1.2习题与解答2自动控制系统的数学模型2.1内容提要2.2习题与解答3自动控制系统的时域分析3.1内容提要3.2习颗与他答4根轨迹法4.1内容提要4.2习题与解答5频率法5.1内容提要5.2习题与解答6控制系统的校正及综合6.1内容提要6.2习题与解答7非线性系统分析7.1内容提要7.2习题与解答8线性离散系统的理论基础8.1内容提要8.2习题与解答9状态空间法9.1内容提要9.2习题与解答附录拉普拉斯变换参考文献1自动控制系统的基本概念1. 1内容提要基本术语：反馈量，扰动量，输人量，输出量，被控对象；基本结构：开环，闭环，复合；基本类型：线性和非线性，连续和离散，程序控制与随动；基本要求：暂态，稳态，稳定性。
本章要解决的问题，是在自动控制系统的基本概念基础上，能够针对一个实际的控制系统，找出其被控对象、输人量、输出量，并分析其结构、类型和工作原理。
1.2习题与解答题1-1图P1-1所示，为一直 流发电机电压白动控制系统示意图。
图中，1为发电机；2为减速器； 3为执行电机；4为比例放大器； 5为可调电位器。
(1)该系统有哪些环节组成，各起什么作用”(2)绘出系统的框图，说明当 负载电流变化时，系统如何保持发 电机的电压恒定(3)该系统是有差系统还是无 差系统。
(4)系统中有哪些可能的扰动， 答(1)该系统由给定环节、比较环节、中间环节、执行结构、检测环节、 发电机等环节组成。
给定环节:电压源0U 。
用来设定直流发电机电压的给定值。
比较环节:本系统所实现的被控量与给定量进行比较，是通过给定电 压与反馈电压反极性相接加到比例放大器上实现的中间环节:比例放大器。
它的作用是将偏差信号放大，使其足以带动图P1-7电压自动控制系统示意图执行机构工作。
该环节又称为放大环节执行机构:该环节由执行电机、减速器和可调电位器构成。
该环节的作用是通过改变发电机励磁回路的电阻值，改变发电机的磁场，调节发电机的输出电压被控对象:发电机。
自动控制系统的基本概念
自动控制系统的基本概念自动控制系统是指能够接受输入信号，并对输出信号进行调节以控制设备或进程的一种系统。
它在工业、交通、军事、医疗等许多领域中得到广泛应用。
本文将以自动控制系统的基本概念为主题，介绍其定义、组成要素以及工作原理。
一、定义自动控制系统是根据设定的目标和规则，通过测量和比较反馈信号与目标信号的差异，以闭环控制模式下进行调节的系统。
它的目标是使输出信号尽量接近设定值，从而实现对被控对象的稳定控制。
二、组成要素1. 输入信号：输入信号来源于外界环境或人为设定，作为系统的参考，用于与反馈信号进行比较分析。
2. 反馈信号：反馈信号是根据被控对象的输出结果，通过传感器测量得到的实际信号，用于对输入信号进行调节。
3. 控制器：控制器是自动控制系统的核心部件，负责根据输入信号和反馈信号进行计算和逻辑判断，并输出控制信号。
4. 执行机构：执行机构接收控制信号，根据信号调节设备或进程的运行状态，将输入信号转化为输出信号。
5. 被控对象：被控对象是自动控制系统中需要调节或控制的设备、过程或系统。
三、工作原理自动控制系统的工作原理可以分为开环控制和闭环控制两种模式。
1. 开环控制开环控制是指控制器仅根据输入信号进行调节，不考虑反馈信号的影响。
它的工作模式简单，但对外界干扰和被控对象的变化敏感。
开环控制常用于对被控对象的要求较低或误差可以容忍的场景下。
2. 闭环控制闭环控制是指控制器根据输入信号和反馈信号进行比较分析后进行调节。
它能够实时捕捉到被控对象的实际状态，并根据误差进行修正，使输出信号更加接近设定值。
闭环控制具有稳定性强、适应性好的特点，广泛应用于需要高精度控制的场景。
在闭环控制中，控制器会根据输入信号和反馈信号之间的差异进行计算和判断，输出相应的控制信号，通过执行机构对被控对象进行调节。
这个过程是一个持续反馈、修正的过程，直至输出信号接近设定值为止。
通过不断的比较和调节，自动控制系统能够实现对被控对象的准确控制。
自动控制系统
V5、V10为稳压管 R5、C5、R23构成电压微分负反馈
晶闸管直流调速装置电路原理图
2.2uF/16V
R22
+
C8
R21 V11
C7
100uF/16V 200uF/16V
5
2.2uF/16V
GND R17
R14
1K
500
R18
RP3
V19
2M
2
V10 3
20K R23
7
4
10K
V38
RP4
3DG4E
∞ ∞
4 7μ 0 .1μ +
∞
U01
0V
U02
U/f比例控制方式
+VCC
GI
GAR
给定积分器 绝对值变换器
RP1
Ug 1
u
Ug
t
u
U abs
t
-VC C
- U fi
电压控制 环节
- U fv
~50HZ TA
UR
Ld
Cd
VSI 正、反向
频率控制 环节
转速开环的U/f比例控制异步电动机调速系统
M 3~
+15V 16
0.3V m
UT
R4
8 P8
n V1
5K1
7
GND
V2 V3
C03.01uF
R8 30K
C2 0.47uF
11
12
R10 0.4~1V
约1.7V
V5 V4
V6
0.3V
V7
0.7V
V10
V9 V8
GND V14
V11
1
V15
自动控制系统的基本概念
自动控制系统的基本概念一、调节对象、被调参数、调节参数、调节通道。
1什么是调节对象？在生产过程中被控制的设备或机器。
2.什么是被调参数？指调节对象中的应保持在预定化幅度内并把它进行调节的参数。
3.什么是调节参数？指作用于调节对象并使被调参数趋于稳定的参数。
4.什么是干扰？是指破坏系统平衡状态而引起被调参数变化的外界因素。
5.什么是干扰通道？是由干扰产生点到被调参数之间的所有环节称干扰通道。
二、调节规律、变送器、调节器、执行器。
1什么是调节规律？就是指调节器的输出信号与输入信号之间随时间变化的规律。
在研究调节器的调节规律时，将调节器从系统中断开，单独研究调节器的输出信号与输入信号的关系。
在分析调节器的调节规律时，通常在调节器的输入端加入一个阶跃信号，即突然出现某一偏偏差时，输出信号随阶跃输入信号的变化规律。
调节器的调节规律实际上表征调节器的动态特性，可以用传递函数的形式来描述。
调节器的基本调节规律是比例(P)、积分(I)、微分(D)及其组合。
6.什么是变送器？变送器在自动检测和调节系统中的作用，是将各种工艺参数，如压力、差压、温度、流量、液位、成分等物理量变换成相应的统一标准信号，再传送到指示记录仪、运算器和调节器，供指示、记录、调节。
按照被测参数分类，变送器主要有：差压变送器、压力变送器、温度变送器、流量变送器等。
构成：通常由输入转换部分、放大器和反馈部分组成。
输入转换部分包括敏感元件，他的作用是感测被测参数，并把被测参数转换成某一中间模拟量。
中间量可以是电压、电流、位移和作用力等物理量。
反馈部分把变送器的输出信号转换成反馈信号。
放大器把中间模拟量和反馈量的差值放大，并转换成标准输出信号。
3.什么是调节器？调节器通常是对输入信号与给定信号之偏差进行PID运算，并把运算结果以统一信号送到执行器，实现自动调节。
调节器必须有检测偏差和进行PID运算的两个关键部分。
偏差检测电路一般称为输入电路。
偏差信号通常采用电压形式，所以输入信号和给定信号在输入电路内都以电压形式进行比较。
自动控制系统基本概念
热工自动控制系统基本概念1．自动控制的组成调节器，执行机构，测量变送器，被控对象调节器的作用接受主信号和测量信号之间的偏差信号，进行一定规律的运算后产生一个调节信号送给执行机构执行机构通常包括执行器和阀门，它能接受执行机构送来的信号去完成被控对象的控制任务测量变送器由测量元件和变送器组成，是把非电量信号转成能进行控制的电量信号被控对象指需要进行控制的设备或生产过程，被控对象需要进行控制的物理量就叫被控量2．被控对象的动态特性被控对象的动态特性根据热工对象分：有自平衡和无自平衡有自平衡：给某热工对象加一扰动，不需外加调节凭自己的特性就能恢复到一个新的稳态无自平衡：给某热工对象加一扰动，不需外加调节凭自己的特性就能恢复到一个新的稳态y(∞x(t)YY(τ动态特性的描述：放大倍数：（K）为对象阶跃响应的终值Y（∞）除以阶跃扰动幅值ΔZ自平衡率：（ρ）为放大倍数的倒数迟延时间：（τ）时间常数：（Tc）飞升速度：（ε）K/Tc有自平衡能力的对象数学描述：Wd（s）=K/（1+Ts）nK为放大倍数，T为时间常数，n为阶数。
n≈[1.075t1/(t2-t1)+0.5]2T≈(t1+t2)/2.16nt1为0.4Y(∞)时对应的时间t2为0.8Y(∞)时对应的时间无自平衡能力的对象数学描述:Wd(s)=ε/s(1+Ts)n=1/Tas(1+Ts)nTa为飞升时间，Ta与ε互为倒数n≈1/12л*（Y0/Yτ）2Ta=1/ε=ΔZ*Tτ/ Y0 T= Tτ/n自动控制的基本方式1.开环控制被控量不影响系统控制的控制方式2.闭环控制被控量参与系统的空制方式，又称反馈控制热工对象的动态特性分类热工对象的动态特性分为两大类。
1．有自平衡能力对象。
其特点为：阶跃输入时，其输出（被控量）从零开始变化，变化速度越来越快，至最大变化速度（响应曲线有拐点），然后变化速度逐渐减慢，直至趋于某一常数（速度为零），即稳定到新的平衡值。
第一章 自动控制理论概述
第一章 自动控制基本概念
§1-1 §1-2 §1-3 §1-4 引言 自动控制的基本概念 自动控制系统的组成和分类 自动控制系统的基本要求
控制工程基础
第一章 自动控制基本概念
本章重点
1. 自动控制的含义； 自动控制的含义； 反馈和反馈控制的概念、反馈控制的特点； 2. 反馈和反馈控制的概念、反馈控制的特点； 3. 控制系统的组成和分类和特点。 控制系统的组成和分类和特点。
控制工程基础
第一章 自动控制基本概念
• 自动控制技术在工农业生产、国防、航空航天等 各个领域中起着重要的作用！ • 广泛应用于各种工程学科领域，并扩展到生物、医 学、环境、经济管理和其它许多社会生活领域。 • 独立的学科并与其它学科相互渗透、相互促进。
• 《自动控制理论》是自动控制技术的基础理论，是 一门理论性较强的工程科学。 现代的工程技术人员和科学工作者， 现代的工程技术人员和科学工作者，必须具备 一定的自动控制理论基础知识！ 一定的自动控制理论基础知识！
输入r(t) 输出c(t) 实际 1 2 1 0 t 0 t 控制工程基础 理想的 调节过程
本章难点
1. 深刻理解反馈的概念和思想； 深刻理解反馈的概念和思想； 2. 确定控制系统的被控对象、被控量、给定量 确定控制系统的被控对象、被控量、 等等，绘制方块图， 等等，绘制方块图，分析实际控制系统的基 本原理。 本原理。
控制工程基础
第一章 自动控制基本概念
§1－1 引言 －
以系统论、信息论和控制论为代表的科学方法论； 系统论、信息论和控制论为代表的科学方法论； 为代表的科学方法论 是一门新兴的学科， 是一门新兴的学科，为人类认识世界和改造世界提 供了强有力的武器。 供了强有力的武器。 关于控制论的几种说法 说法一： 控制论”是关于机器的理论。 说法一：“控制论”是关于机器的理论。 说法二： 控制论”是电子计算机和电子学的理论。 说法二：“控制论”是电子计算机和电子学的理论。 说法三： 控制论”是类似于数学的一门学科。 说法三：“控制论”是类似于数学的一门学科。 说法四： 控制论” 说法四：“控制论”是关于动物和机器中控制和通 信的科学。（维纳定义） 。（维纳定义 信的科学。（维纳定义）
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第一章 自动控制系统的基本概念
开环控制系统的特点如下： (1)系统输出量不参与控制; (2)系统结构徒步形成闭合回路; (3)系统结构简单,不需监测被调量,输入输出一一对应; (4)控制精度取决于各组成环节的精度; (5)最实用与传递关系一直对数出精读无要求,且不含 扰动的场合;如系统起制动过程。自动售货机,洗衣 机,数控机床,红绿灯转换系统中。 (6)系统有扰动时只能靠人工操作,时输出达到期望值. 例:直流电动机速度控制系统.
第一章 自动控制系统的基本概念
1.2 开环控制系统与闭环控制系统 1.2.1 基本概念 所有控制系统，均是由被控对象、控制量、 被控制量、给定信号、扰动信号、 测量信 号、偏差信号、 控制信号、调节器（或控 制器（内含算法，控制率））输出的信号 以及执行机构组成。现通过生活中厕所给 排水系统，如图所示，来介绍自动控制系 统中的一些基本概念。
经典控制理论
第一章自动控制系统的基本概念 第二章 自动控制系统的数学模型 第三章 控制系统的时域分析
第四章 控制系统的频域分析
第五章 控制系统的校正方法
第一章 自动控制系统的基本概念
第一章 自动控制系统的基本概念 本章描述自动控制的基本概念、任务、控制方式及控制过 程的简单分析，建立对本学科的一个较为明确的认识。 1.1 概述 所谓自动控制，是指无需人经常直接参与，而是通过对某 一对象施加合乎目的的作用，以使其产生所希望的行为 或变化的控制。上述控制随然不是由人力来直接完成的， 但却是由人为了某种目的而预先造好的装置来完成的。 这样的装置成为控制器。后者按照人的安排接受某种信 息，并遵循一定的法则加工这个信息，使其变为控制作 用，以施加在对象上。这样的对象称为被控对象。被控 对象在控制作用影响下，在其功能的限度内改变自己的 状态。源自第一章 自动控制系统的基本概念
1.2.2 自动控制系统的传递方块图 在研究自动控制系统时，为便于分析和描述，将系统 安基本组成部分分解，并用传递方块图来表示。 1． 环节：是构成系统的基本组成部分。用一个方块 表示。 2． 传递方块图：将构成系统的所有环节用有向线段 连接起来所构成的系统结构图。其中，有向线段表 示环节之间的信号传递关系。指向环节的作用线； 表示输入；背向环节的作用县表示输出；整个系统 的输出为被控参数；整个系统的输入为给定信号和 扰动信号；测量信号与给定信号通过相加叠加，符 号代表信号的极性。
第一章 自动控制系统的基本概念
一、开环控制系统 如果控制系统的输出量对系统没有控制作用,这种系统被称 为开环控制系统，如图所示：
开环控制系统结构框图
开环控制系统是一种最简单的控制方式，在控制器和控制 对象间只有正向控制作用，系统的输出量不会对控制器 产生任何影响。在该系统中，对于每一个输入量，就有 一个与之对应的工作状态和输出量，系统的精度仅取决 于元器件的精度和特性调整的精度。
第一章 自动控制系统的基本概念
1.3 对(反馈,闭环)控制系统的基本要求 1.3.1 基本概念 1. 系统的状态行为:是指输出量受输入量的影响所表现 出来的不同状态。 具体的讲是指当扰动量或给定量或给定量的变化规律 发生变化时,输出量偏离输入量,其产生的偏差经反 馈作用,使系统经历一个短暂的过渡过程,又将趋于 原来给定量或按照新的给定量稳定下来。即系统经 历了由原来平衡状态过渡到新的平衡状态的过程,这 里,我们把控制量(输出)处于相对稳定的状态称为静 态或稳定,而把控制量处于变化状态的过程称为动态 或暂态,瞬态。
第一章 自动控制系统的基本概念
首先，根据排水系统原理，画出给排水系统方块图，如图1.3所示：
给排水系统方块图
第一章 自动控制系统的基本概念
根据例子中的排水系统，可分析控制系统组成如下： 1． 控制对象（被控对象，调节对象，对象） 被控的设备或过程（上例中的水槽）。 2． 被控制量（被调参数输出量，控制量） 把被控制的物理量称为被控制量，他常常是表征设备或过程的运行情况 或状态，且需要加以控制的参数（上例中的水位）。 3． 给定信号（参考输入量）：设定的与被控参数期望值成比例的信号， 起作用是为了保证输出量达到所要求的目标。（如上例中要求的液 位）。 4． 扰动信号（扰动输入量）：是一种妨碍被控参数达到期望值的外部 作用。对系统工作不利。 5． 测量信号：监测仪表的输出经变送器变换后的与被控信号实际值成 比例的信号（被量水位）。 6． 偏差信号： 给定信号与测量信号的差值信号。 7． 控制信号：调节器（或控制器（内含算法，控制率））输出的信号。 8． 执行机构：执行器+调节阀。
第一章 自动控制系统的基本概念
过渡过程的形式不仅与系统的结构和参数有关，也与参考 输入和外加扰动有关。一般有单调过程、衰减震荡过程、 等幅振荡过程等形式；此外，我们关心系统会否稳定， 如果会稳定，系统到达新的平衡状态需要多少时间。 通 过上面的分析可知, 对于一个自动控制系统, 需要从如下 三方面进行分析: （1）稳定性 稳定性是指当系统受到干扰后,经过一段时间仍能恢复到原 状或新的平衡状态。 （2）准确性 准确性是指系统输出量跟随给定量(输入量)的精度给定恒 值系统:扰动误差；随动输入变化系统:给定误差。从动 静两态品质衡量。有时在满足系统暂态品质与稳态精度 之间存在矛盾,在实际应用中还需二者兼顾。
第一章 自动控制系统的基本概念
由于实际系统中,各元器件都存在着不同程度的 滞后,是系统受干扰后呈现的过渡过程不可避 免,情况各异，如图所示:
各类系统状态图
第一章 自动控制系统的基本概念
1.3.2 对控制系统的基本要求 为了实现自动控制，必须对控制系统提出一定的要求。 对于一个闭环控制系统而言，当输入量和扰动量均 不变时，系统输出量也恒定不变，这种状态称为平 衡状态或静态、稳态。显然，系统在稳态时的输出 量是我们关心的，当输入量或扰动量发生变化，反 馈量将与输入量之间产生新的偏差，通过控制器的 作用，从而使输出量最终稳定，即达到一个新的平 衡。但由于系统中各环节总存在惯性，系统从一个 平衡点到另一个平衡点无法瞬间完成，即存在一个 过渡过程，称为动态过程或暂态过程。
第一章 自动控制系统的基本概念
控制系统结构框图
该图经常作为描述分析系统的工具应重点掌 握。
第一章 自动控制系统的基本概念
下面根据控制系统方块图，具体详细介绍每一个控制系统的环节： 1.给定环节:设定被控量的给定装置,其精度直接影响对控制量的控 制精度。如电为期,自整角机等模拟信号,还有精度更高的数字给 定装置。 2.比较环节:将检测到的被控量与给定量比较]得到偏差信号,该信号 功率较小或物理性能比较时不同,不能直接作用执行机构,需要增 加中间环节3,4。 3校正环节:是为改善系统动态品质或稳态性能而加入的装置,他可 以对偏差信号按照某种规律进行运算。比例,积分,微分,等。 4.放大环节:将偏差信号转换成适合于执行器工作的信号(功效,SCR) 注意:2,3,4合为一体→控制器(装置) 5.执行机构:直接作用于控制对象〈调节机构,传动装置,电机〉 6.控制对象:要控制的机器,设备,或生产过程 7.检测装置:测量控制量并转换成与给定量同物理量信号。要求精 度高,反映灵敏,性能稳定，传感器一般为测速发电机,热电偶,自 整角机等。
第一章 自动控制系统的基本概念
有一种特殊的开环控制，称为前馈控制，原理图如图所示， 即当系统受到的扰动信号可以测量时,可根据扰动信号的 大小对控制作用作相应补偿,以提高系统精度。
前馈控制原理图 前馈控制仍属于一种开环控制,一旦参数搭配关系破坏(或 不匹配),输入就不能准确补偿扰动的干扰作用。因此,一 般不单独使用。
扰动：凡作用在控制系统中，可以引起输出变量变化的除去控制变量以外的其它因素，都 称为扰动。扰动变量可以分为内扰和外扰。由控制系统内部产生的扰动，如元件 参数的变化，称为内扰；而由于控制系统外部引入的扰动，如负载变化，能源变 化等，称为外扰。扰动对控制系统是一种不利因素。
比较元件：其作用是把测量元件检测的被控量实际值与系统的输入量进行比较，求出它们 之间的偏差。 放大元件：其作用是将比较元件给出的偏差信号进行放大，用来推动执行机构去控制被控 对象。 执行元件：其作用是直接推动被控对象，使其被控量发生变化。 测量元件：其作用是检测被控制的物理量，如果这个物理量是非电量，则一般要转换成电 量。
第一章 自动控制系统的基本概念
闭环控制系统结构图 说明: (1)传地方块图中信号的传递具有单项性。 (2)作用线只代表信号的传递方向,不代表实际物流方向。 (3)方块图可简可繁,以能清晰描述信号传递关系以及 突出研究环节性能的原则。
第一章 自动控制系统的基本概念
闭环控制系统结构简化图 (4)分析复杂系统时,可以简化系统内部模块，用 一个环节代表一个简化模块。 (5)尽管实际控制系统元器件各不相同,但概括起 来一般都应包括以下几个基本环节
自动控制系统：由被控对象和自动控制装置按一定的方式连接起来，完成一定的自动控制 任务，并具有预定性能的动力学系统。 输出量：表现于被控对象或系统的输出端，是要求实现自动控制的物理量，也称被控量。 输入量：作用于被控对象或系统的输入端，是可使系统具有预定功能或预定输出的物理量。 从对输出量的影响看，可以分为给定输入量和扰动输入量两种。
第一章 自动控制系统的基本概念
生活中单回路给排水系统 该排水系统的工作原理如下：给定水池一个标准给定液位，即要求正常工作 以后的水箱储水量，水池上方有一个作为连接阀门的调节器的浮球。随 着水箱中的水被排出，浮球将随着下降的水位下降，从而开动入水阀门， 浮球跟随水位的上升而上升，当给水量达到了给定液位时，浮球回到了 原始位置，同时带动入水阀门关闭，系统重归平衡。
第一章 自动控制系统的基本概念
自动控制是一门理论性很强的科学技术，一般泛 称为“自动控制技术”。把实现自动控制所需 的各个部件按一定的规律组合起来，去控制被 控对象，这个组合体叫做“控制系统”。分析 与综合控制系统的理论称之为“控制理论”。 典型的自动控制系统组成如下：