自动控制系统基本要求
自动控制原理基本概念总结
《自动控制原理》基本概念总结1.自动控制系统的基本要求是稳定性、快速性、准确性2.一个控制系统至少包括控制装置和控制对象3.反馈控制系统是根据被控量和给定值的偏差进行调节的控制系统4.根据自动控制系统是否形成闭合回路来分类，控制系统可分为开环控制系统、闭环控制系统。
根据信号的结构特点分类，控制系统可分为：反馈控制系统、前馈控制系统和前馈-反馈复合控制系统。
根据给定值信号的特点分类，控制系统可分为：恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。
根据控制系统元件的特性分类，控制系统可分为：线性控制系统、非线性控制系统。
根据控制信号的形式分类，控制系统可分为：连续控制系统、离散控制系统。
5.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的特征方程6.系统的传递函数完全由系统的结构和参数决定7.对复杂系统的方框图，要求出系统的传递函数可以采用梅森公式8.线性控制系统的特点是可以应用叠加原理，而非线性控制系统则不能9.线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。
10.信号流图中，节点可以把所有输入支路的信号叠加，并把叠加后的信号传送到所有的输出支路。
11.从控制系统稳定性要求来看，系统一般是具有负反馈形式。
12.组成控制系统的基本功能单位是环节。
13.系统方框图的简化应遵守信号等效的原则。
14.在时域分析中，人们常说的过渡过程时间是指调整时间15.衡量一个控制系统准确性／精度的重要指标通常是指稳态误差16.对于二阶系统来说，系统特征方程的系数都是正数是系统稳定的必要条件17.若单位反馈系统在阶跃函数作用下，其稳态误差ess为常数，则此系统为0型系统18.一阶系统的阶跃响应无超调19.一阶系统G(s)= K/(Ts+1)的T越大，则系统的输出响应达到稳态值的时间越长。
20.控制系统的上升时间tr、调整时间tS等反映出系统的快速性。
21.二阶系统当0<ζ<1时，如果ζ增加，则输出响应的最大超调量将减小。
自动化控制系统技术要求
自动化控制系统技术要求1.系统设计：a.理解被控对象的特性，明确控制要求和目标，合理确定控制策略和算法。
b.设计合理的系统结构，包括传感器、执行器、控制器等硬件设备的连接方式和布置。
设备之间的连接方式要简单可靠，传感器和执行器的数量和类型要满足控制要求。
c.设计满足控制要求的人机接口，确保系统能够方便地被操作和监控。
2.硬件实施：a.选择适合控制要求的硬件设备，包括传感器、执行器、控制器等。
设备的精度、稳定性、可靠性等要满足控制要求。
b.寻找合适的设备位置，确保传感器和执行器能够准确地感知和控制所需的参数。
c.确保设备之间的连线和连接方式正确可靠，防止线路故障或接触不良引发的故障。
3.软件开发：a.使用合适的编程语言和开发工具进行软件开发，确保软件的可靠性和稳定性。
b.根据控制要求编写控制算法和逻辑，确保控制系统能够按照预定的策略和目标运行。
c.针对多种可能发生的异常情况编写相应的异常处理程序，确保系统能够稳定地应对各种异常情况。
d.设计合理的人机界面，使操作人员能够方便地使用系统、监控系统状态和管理系统参数。
4.系统运行与维护：a.控制系统运行过程中，持续监控系统状态和性能，并及时采取措施解决系统故障和异常情况。
b.定期进行系统维护和保养，确保系统硬件设备和软件程序的正常运行。
c.持续改进和优化控制系统性能，以适应不断变化的控制要求。
d.确保系统的安全性和可靠性，防范潜在的安全威胁和故障风险。
总结而言，自动化控制系统技术要求包括系统设计、硬件实施、软件开发以及系统运行与维护。
合理的系统设计、适用的硬件设备、可靠的软件程序和持续的系统运行与维护是实现自动化控制的关键要素。
对自动控制系统的基本要求
自动控制系统的关键要求
自动控制系统在现代工业生产中扮演着至关重要的角色。
为了确
保系统的稳定性，提高生产效率，我们有必要对自动控制系统的基本
要求有一个清晰的认识。
首先，自动控制系统要求具备高度的可靠性
和可用性。
这意味着在系统的设计、实施和运行过程中，应该充分考
虑到各种可能的故障和异常情况，并采取相应的措施来保证系统的稳
定性和连续性。
其次，自动控制系统要求具备高度的灵活性和适应性。
现代生产环境的复杂性和多变性要求自动控制系统能够快速适应各种
生产需求和生产环境的变化，能够进行灵活的控制和调整。
此外，自
动控制系统还应该具备高度的可扩展性，可以方便地进行系统升级和
扩展，以适应不断变化的生产需求。
最后，自动控制系统要求具备高
度的智能化和自主化。
现代生产需要大量的数据处理和分析，自动控
制系统应该能够智能地进行数据采集、挖掘和分析，能够自主地进行
决策和控制。
只有具备了智能化和自主化的特点，自动控制系统才能
真正发挥作用，提高生产效率，降低生产成本，促进企业的可持续发展。
第2章 自动控制系统的性能指标及要求
3. 等幅振荡过程 被控变量在给定值附近来回波动，且波动幅度保持不变， 这种情况称为等幅振荡过程，如图2-4（c）所示。 4. 发散振荡过程 被控变量来回波动，且波动幅度逐渐变大，即偏离给定值 越来越远，这种情况称为发散振荡过程，如图2-4（d）所示。
图2-4 过渡过程的几种基本形式
2.4 自动控制系统的性能指标
在随动控制系统中，通常用超调量来描述被控变量偏 离给定值最大程度。在图2-5中超调量用B来表示。从图中 可以看出，超调量B是第一个峰值A与新稳定值C之差，即 B=A－C。
如果系统的新稳定值等于给定值，那么最大偏差A也 就与超调量B相等了。一般超调量以百分数表示，即
B 100% C
(2-2)
指标采用偏差积分性能指标的形式。 下列公式中，式中，J为目标函数值；e为动态偏差。
J f (e, t )dt
0
(2-5)
通常采用4种表达形式：
（1）偏差积分（IE）
f (e, t ) e, J edt
0
(2-6) (2-7)
（2）平方偏差积分（ISE）
f (e, t ) e 2 , J e 2 dt
图2-1 控制系统动态过程曲线
图2-2 控制系统动态过程
由于被控对象的具体情况不同，各系统对稳、快、准 的要求应有所侧重。而且同一个系统，稳、快、准的要求 是相互制约的。提高动态过程的快速性，可能会引起系统 的剧烈振荡，改善系统的平稳性，控制过程又可能很迟缓 ，甚至会使系统的稳态精度很差。分析和解决这些矛盾， 将是自动控制理论学科讨论的重要内容。
稳定是控制系统能够运行的首要条件，因此只有当 动态过程收敛时，研究系统的动态性能才有意义。控制 系统的过渡过程是衡量控制性能的依据。由于在多数情 况下，都希望得到衰减振荡过程，所以取衰减振荡的过 渡过程形式来讨论控制系统的性能指标。通常在阶跃函 数作用下，测定或计算系统的动态性能。一般认为，阶 跃输入对系统来说是最严峻的工作状态。如果系统在阶 跃函数作用下的动态性能满足要求，那么系统在其它形 式的函数作用下，其动态性能也是令人满意的。
对自动控制系统的最基本要求
对自动控制系统的最基本要求自动控制系统是一种能够自动地进行控制和调节的系统，它能够通过传感器和执行器的配合来实现对控制对象的精确控制。
在设计和应用自动控制系统时，有一些最基本的要求必须被满足。
以下是对自动控制系统的最基本要求的详细说明：1. 稳定性要求：自动控制系统的最基本要求之一是稳定性。
在控制系统中，稳定性表示当受控变量受到扰动时，控制系统能够快速地调整自身状态，以保持受控变量的稳定，以及防止系统失控。
因此，控制系统的设计必须考虑到系统的稳定性，以保证系统能够在受到扰动时仍能够保持稳定。
2. 精度要求：自动控制系统的另一个重要要求是精度。
这意味着控制系统必须能够精确地控制受控变量，以满足系统的要求。
例如，一个温度控制系统必须能够精确地控制温度，以保证温度在所需范围内波动。
3. 可靠性要求：一个自动控制系统必须具有足够的可靠性，以保证系统在长时间运行中不会出现故障。
这需要在系统的设计和实施中考虑到各种因素，如系统的鲁棒性、系统的冗余以及可靠的传感器和执行器的选择。
4. 灵敏度要求：一个自动控制系统必须具有足够的灵敏度，以便能够及时检测和响应受控变量的变化。
这是通过选择合适的传感器和执行器以及设计灵敏的控制算法来实现的。
5. 可调性要求：自动控制系统必须具有一定的可调性，以便能够根据不同的应用场景和要求进行适应性调整。
这需要设计灵活的控制算法以及可调节的参数和控制信号。
6. 实时性要求：自动控制系统必须能够快速地响应控制信号，并能够在实时性要求较高的应用场景中满足实时性要求。
这需要设计高速和实时的控制算法以及优化的控制器结构。
总之，对于自动控制系统，稳定性、精度、可靠性、灵敏度、可调性和实时性都是非常重要的基本要求。
通过满足这些要求，可以保证自动控制系统能够及时、准确、可靠地控制受控变量，以满足系统的要求。
自动控制系统的基本要求
自动控制系统的基本要求一、自动控制系统的基本要求（1）自动控制系统的结构应牢固稳定，控制介质的流量、压力及其分布应符合设计要求，设备的运行状态要达到设计误差的要求。
（2）自动控制系统要具备可靠性，能够按照调节系统的要求，在正常情况和异常情况下，不受外界干扰，稳定地运行，并可以自动恢复正常运行状态。
（3）自动控制系统应具有良好的预测能力，具备调节系统，能够准确判断系统运行状态，根据测量信号和内部参数，对现场电气运行进行有效的调控。
（4）自动控制系统应具有良好的安全性，能够自检及时发现系统的故障，自动处理故障，降低系统故障发生的频率。
（5）自动控制系统应具有可操作性，要能够迅速地响应参数的改变，以适应系统的改进、变更要求，使调节系统更加灵活，受控物体的控制准确度更高。
（6）自动控制系统具有较高的节能效率，节能控制必须把系统的可调参数和控制不确定性配合到一起，就能够根据受控物体需求的变化，实时调整节能控制的参数，有效的实现节能。
（7）自动控制系统应具有可靠的信息处理功能，应能够正确地接收、处理外界信号，使受控物体运行在指定的工作状态。
（8）自动控制系统应具有可靠的远程控制和监测功能，可以根据控制中心的要求，通过网络，调节系统运行状态。
（9）自动控制系统应具有可靠的高精度度，以确保受控物体的控制准确，让受控物体的运行状态具有可控独立性和可自动控性。
（10）自动控制系统应具有高效能的信号处理能力，能够快速实时的采集、处理信号，快速灵敏地响应复杂的变化。
二、自动控制系统的安装需求（1）自动控制系统设备要安装在合理的位置，以免受潮湿、灰尘、振动、温度变化等影响，保证受控物体的稳定性。
（2）自动控制系统设备安装要符合要求，以便进行检查、保养及维护，确保系统可靠工作。
（3）自动控制系统应按照要求进行安装，并严格要求电源的绝缘、接线的安全及设备的稳定性。
（4）自动控制系统安装空调与紧固设备时，要求电缆、软管、连接件等应被正确安装，能够保证系统运行稳定可靠。
自动控制一般概念与基本要求
黄鹄号自复原动图控制的一般
华蘅芳
➢ 1866年，英国J.M. Gray设计出第一艘明轮驱 动的全自动蒸汽轮船“东方”号
自动控制的一般
3.2 劳斯-赫尔维茨稳定判据—第三章 ➢ 1877年，英国E.J. Routh提出根据
多项式的系数决定多项式在右半平 面的根的数目，从而将当时各种有 关稳定性的孤立的结论和非系统的 结果统一起来，开始建立有关动态 稳定性的系统理论。
自动控制的一般概念和基本要 求
自动控制的一般
第一章 自动控制的一般概念
1-1 自动控制的基本原理与方式 1-2 自动控制系统示例 1-3 自动控制系统的分类 1-4 对自动控制系统的基本要求 1-5 自动控制系统的分析与设计工具
2
自动控制的一般
1-1 自动控制的基本原理与方式
一.自动控制科学的发展
➢ 1770年，他利用离心式飞锤调速器构 建了蒸汽机的转速自动控制系统，此 系统在锅炉压力和负荷变化的条件下， 通过离心式调速器自动调节进气阀门 的开度，使蒸汽机转速维持在一定的 詹姆斯·瓦特 范围内。
7
自动控制的一般
转速自动控制原理
缺点：调速系统会出 现振荡问题，当振荡 过大时会造成系统的 不稳定。(稳态性能及 动态性能差，存在稳 态误差——第三章)
自动控制的一般
劳斯
14
➢ 1895年，瑞士A. Hurwitz在不了 解Routh工作的情况下，独立给出 了根据多项式的系数决定多项式的 根是否都具有负实部的另一种方法。
这两种判据实质是一样的，都是根 据特征方程的系数来判断高阶系统 的稳定性。
赫尔维茨
15
自动控制的一般
3.3 李雅普诺夫稳定判据—第九章 ➢ 1892年，俄国A.M.Lyapunov在其
机械工程自动控制系统的基本要求
机械工程自动控制系统的基本要求一、引言机械工程自动控制系统作为一种关键技术，广泛应用于各个领域，为生产和生活带来了巨大的便利和效益。
本文将从不同层次和角度来探讨机械工程自动控制系统的基本要求，包括技术要求、性能要求和安全要求等。
二、技术要求1. 控制精度要求机械工程自动控制系统的一个基本要求就是控制精度的要求。
控制精度的高低将直接影响到系统的稳定性和工作效果。
为了达到较高的控制精度，需要注意以下几个方面：•选用高精度的传感器和执行器•采用适当的控制算法和策略•合理设计控制系统的参数和结构•进行精确的系统校准和误差补偿2. 响应速度要求机械工程自动控制系统需要具备较高的响应速度，即能够快速地对外界信号进行反应并做出相应的控制。
为了提高响应速度，需要考虑以下几点：•减小信号传输和处理的延迟•选用快速响应的执行器和控制器•优化传感器和控制算法的设计•增强控制系统的实时性和并行处理能力3. 可靠性要求机械工程自动控制系统需要具备较高的可靠性，以保证系统的正常工作和长期稳定性。
为了提高可靠性，需要注意以下几点：•选用高品质的元器件和设备•进行全面的系统测试和质量控制•采用冗余设计和备份措施•配备合理的故障检测和自动修复机制三、性能要求1. 动态性能要求机械工程自动控制系统的动态性能是评价系统优劣的一个重要指标。
良好的动态性能能够使系统更加灵活、稳定和高效。
为了改善动态性能，需要考虑以下几个方面：•减小惯性和摩擦等负载干扰•优化控制环节和信号处理策略•提高执行器的控制精度和响应速度•设计合理的反馈和前馈控制环节2. 稳定性要求机械工程自动控制系统的稳定性是系统正常工作的基础。
在设计和运行过程中，需要注意以下几个方面：•控制系统的极点和零点应位于稳定区域•控制器的增益和相位裕度要合理选择•防止系统出现振荡和不稳定的现象•对系统进行定期的检测和调整3. 鲁棒性要求机械工程自动控制系统的鲁棒性是衡量系统抗干扰和模型不确定性能力的重要指标。
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自动控制系统基本要求
首先，可靠性是自动控制系统的基本要求之一、自动控制系统应具有
良好的抗干扰能力和可靠的工作稳定性，能够在恶劣环境条件下正常运行，同时对于传感器、执行器等设备应具有一定的冗余性，以保证在其中一设
备出现故障时仍能保持基本的控制功能。
其次，准确性是自动控制系统的重要要求。
系统测量、传感和信息处
理等环节应具有较高的准确性和可靠性，以确保系统对被控对象的测量数
据和控制操作的准确性。
这需要控制系统的测量设备具有较高的精度和稳
定性，并且能够对测量数据进行有效的校正和滤波处理。
稳定性是自动控制系统的基本要求之一、系统应具有良好的稳定性，
即在受到外界扰动或参数变化时，系统能够稳定地跟踪和调节被控对象，
确保系统可以在可接受的误差范围内保持稳定的工作状态。
此外，系统的
稳定性还包括对系统参数变化和不确定性的鲁棒性，即在参数变化或不确
定的情况下，系统仍能保持稳定的控制性能。
灵活性是自动控制系统的基本要求之一、系统应具有较高的灵活性，
能够满足不同控制对象的需求，并能够根据不同的工况和控制要求进行调
节和控制。
为此，系统应具备良好的参数调节能力和控制策略选择能力，
并能够快速适应复杂多变的工况变化。
最后，经济性是自动控制系统的基本要求之一、系统设计应充分考虑
成本问题，既要满足控制要求，又要尽量降低成本。
这需要在系统设计中
合理选择控制元件和传感器等设备，并充分考虑设备的可靠性、寿命、成
本和维护费用等因素，以使系统在运行和维护中经济有效。
综上所述，自动控制系统的基本要求包括可靠性、准确性、稳定性、
灵活性和经济性等方面。
在实际应用中，根据不同系统的需求和控制对象
的特点，还可以有其他特定的要求。
因此，在设计和应用自动控制系统时，需要全面考虑这些要求，以保证系统的正常运行和控制性能的实现。