[高等教育]自动控制及其仿真概述

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自动控制专业主要课程

自动控制专业主要课程

自动控制专业主要课程全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:自动控制专业是一门涵盖了电气工程、计算机科学、机械工程等多个学科领域的综合性学科,旨在培养学生掌握自动控制原理和技术,能够设计、建模、分析和控制自动系统的能力。

在自动控制专业中,主要课程包括但不限于控制理论、信号处理、系统建模、传感器技术、机器人技术、工业自动化、数字控制系统等内容。

下面将详细介绍一些自动控制专业中的主要课程。

控制理论是自动控制专业的核心课程之一。

它主要介绍控制系统的基本概念、控制对象的数学建模方法以及各种控制方法和技术。

学生通过学习控制理论,可以掌握系统的稳定性、可控性、可观性等重要性能指标,进而设计合适的控制器来改善系统的性能。

控制理论的学习不仅对于理论研究有重要意义,而且对工程实践也具有重要的指导作用。

信号处理是自动控制专业中另一门重要的课程。

信号处理主要研究如何对模拟信号和数字信号进行采集、传输、处理和分析。

在自动控制领域中,信号处理技术被广泛应用于传感器数据的处理、控制信号的设计、系统状态的估计等方面。

学生通过学习信号处理可以掌握数字滤波、时域分析、频域分析等重要技术,为日后从事自动控制相关工作打下坚实基础。

系统建模是自动控制专业中的另一门重要课程。

系统建模主要介绍如何对实际控制系统进行建模和仿真。

学生通过学习系统建模可以了解系统结构、系统参数、系统动态特性等内容,为后续的系统分析和控制器设计提供基础。

系统建模是自动控制领域中非常重要的环节,通过系统建模可以深入理解系统的行为规律,为系统的优化和升级提供重要参考。

传感器技术是自动控制专业中一个新兴的课程。

传感器技术主要介绍各种传感器的工作原理、类型、应用场景以及传感器信号的采集和处理技术。

在自动控制领域中,传感器技术被广泛应用于工业自动化、智能仪器、智能家居等领域。

学生通过学习传感器技术可以了解各种传感器的特点和适用范围,为实际工程中的传感器选型和应用提供技术支持。

基于虚拟技术的《自动控制原理》课程仿真实验系统

基于虚拟技术的《自动控制原理》课程仿真实验系统

基于虚拟技术的《自动控制原理》课程仿真实验系统【摘要】根据《自动控制原理》课程实验教学的实际需求,将虚拟技术引入到课程的实验教学中,开发了基于LabVlEW和MATLAB的自动控制原理虚拟实验系统。

通过教学实践表明,该虚拟实验仿真平台的建立和应用,改革了自动控制原理课程实验教学的形式和内容,培养了学生的兴趣和实践能力。

【关键词】虚拟技术;自动控制原理;实验系统0 引言《自动控制原理》是工学专业一门重要的专业基础课程,其教学目标是使学生掌握控制系统的基本性能特点,从而学会分析和设计控制系统的方法。

这门课程教学特点鲜明,除理论教学外,实验教学也是其中不可缺少的环节。

然而,在硬件实验平台实现教学目标,每种仪器都必须配置多套,若要频繁改变系统参数或结构,必然要大量更换或调整相应元器件,随之而来的问题是:①即使实验教师工作量增大也很难对所有学生进行指导;②实验设备损坏及老化现象将加剧。

这样不但影响教学效果,同时也使实验经费紧张的问题更加突出,因此仅仅进行硬件实验有很大的局限性。

另一方面,目前“自动控制原理”实验的内容侧重于理论验证和模仿训练,每个学生的实验内容千篇一律。

这种方式将学生的思维限定在一个狭窄的范围内,缺乏对学生创新意识的培养和综合能力的提高。

滞后的实验设备和呆板的实验模式难以调动学生的主动性和创造性,从而在很大程度上制约了实验教学的发展和人才培养质量的提高。

基于以上分析,本文结合LabVIEW和MATLAB两种软件开发平台,设计开发了一套《自动控制原理》虚拟实验系统。

它有效缓解了实验教学中实验设备不足和滞后等问题;同时在实验操作中也允许出现误操作,而维护保障的费用几乎为零,因此便于开展设备易损性、综合性、设计性实验。

1 虚拟实验系统的设计实验系统主要针对经典控制理论的相关实验展开系统设计,附加少量现代控制理论实验,以满足不同学生的学习需求。

其研究对象主要是线性定常的单输入、单输出系统,采用传递函数为系统数学模型,根据时域分析法和频率响应法分析和设计系统。

控制系统建模设计与仿真概述

控制系统建模设计与仿真概述

二、控制系统的建模方法
• 数学建模过程
坐标系定义
• 直角坐标系
直线运动——力,线加速度、线速度和位移 旋转运动——力矩,角加速度、角速度和角度
• 坐标系变换
地理坐标系 车体坐标系 传感器坐标系
余弦矩阵 四元素
俯仰->偏航->滚动
二、控制系统的建模方法
• 数学建模过程
被控对象 • 模型结构已知,通过测力等试验获取模型参数,得到 非线性耦合模型 • 例如,汽车轮胎滑移特性试验、飞机风洞试验等
• 建立数学模型的原因
• 便于控制算法设计与分析 • 便于通过仿真分析与评价系统性能
• 控制系统仿真的原因
• 优化控制系统设计 • 系统故障再现 • 部分替代试验,减小试验的次数 • 快速验证,大幅缩短验证周期 • 边界验证,替代具有危险性的试验
一、控制系统概述
• 控制系统建模、设计与仿真验证流程
二、控制系统的建模方法
• 数学建模过程
执行器 • 物理建模
• 试验建模
阶跃激励获取最大角速度 正弦扫频获取频率特性
二、控制系统的建模方法
• 数学模型转换
时域模型
微分方程
s=p
jw=p
求解
时域响应
传递函数
计算
频率特性
频域响应
s=jw
复数域模型
频域模型
控制系统建模、设计 与仿真概述
一、控制系统概述 二、控制系统的建模方法 三、控制律的设计方法 四、仿真验证和分析评价
控制系统建模、设计 与仿真概述
一、控制系统概述 二、控制系统的建模方法
三、控制律的设计方法 四、仿真验证和分析评价
一、控制系统概述
• 广义的控制系统

自动控制原理教学ppt

自动控制原理教学ppt
前馈校正
在系统的输入端引入一个前馈环节, 根据输入信号的特性对系统进行补 偿,以提高系统的跟踪精度和抗干 扰能力。
复合校正方法
串联复合校正
将串联超前、串联滞后和串联滞 后-超前等校正方法结合起来, 设计一个复合的串联校正环节, 以实现更复杂的系统性能要求。
反馈复合校正
将局部反馈、全局反馈和前馈等 校正方法结合起来,设计一个复 合的反馈校正环节,以实现更全
自适应控制系统概述
简要介绍自适应控制系统的基本原理、结构和特点,为后续内容 做铺垫。
自适应控制方法
详细介绍自适应控制方法,如模型参考自适应控制、自校正控制等, 及其在自动控制领域中的应用实例。
自适应控制算法
阐述自适应控制算法的实现过程,包括参数估计、控制器设计等关 键技术。
鲁棒控制理论应用
鲁棒控制系统概述
自动控制应用领域
工业领域
自动控制广泛应用于工业领域,如自 动化生产线、工业机器人、智能制造 等。
01
02
航空航天领域
自动控制是航空航天技术的重要组成 部分,如飞行器的自动驾驶仪、导弹 的制导系统等。
03
交通运输领域
自动控制也应用于交通运输领域,如 智能交通系统、自动驾驶汽车等。
其他领域
此外,自动控制还应用于农业、医疗、 环保等领域,如农业自动化、医疗机 器人、环境监测与治理等。
提高系统的稳态精度。
串联滞后-超前校正
03
结合超前和滞后校正的优点,设计一个既有超前又有滞后的校
正环节,以同时改善系统的动态性能和稳态精度。
反馈校正方法
局部反馈校正
在系统的某个局部引入反馈环节, 以改善该局部的性能,而不影响 系统的其他部分。
全局反馈校正

自动控制知识

自动控制知识

(三)、大系统理论和智能控制论(第三阶段)
1970年以后
1.大系统理论 是指规模庞大、结构复杂、变量众多的 信息与控制系统,交通运输、生物工程、社会经 济和空间技术等复杂系统。
2.智能控制论 是具有某些仿人智能的工程控制与信
息处理系统, 如智能机器人、无人驾驶飞机。
vcd
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§1-2 基本控制方式
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§1-4 自动控制系统的分类
一、按给定信号分类: 1、恒值控制系统: 输入为常数,系统能排除扰动影响,使输
出保持恒定不变。 2、随动控制系统: 输入是时间的未知函数,要求输出跟随输
入信号变化。 3、程序控制系统: 输入量是时间的已知函数,要求输出以一
定精度跟随输入信号变化。
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二、按数学描述分类:
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四、自动控制系统举例 恒温箱自动控制系统
§1-3 自动控制系统的组成及术语
一、自动控制系统的组成 二、控制系统中的常用术语
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一、自动控制系统的组成
由控制器与被控对象组成,控制器是系统 中对被控对象起控制作用的各部分的总称。
被 控 对 象



统件 比调较节元元件件校 放 执 行 元 件
1、线性系统:用线性方程描述的系统。 性质:1)组成系统的所有元件都是线性元件; 2)具有齐次性和叠加性。
2、非线性系统:用非线性方程描述的系统。 性质:1)系统中只要有一个非线性元件就是
非线性系统。 2)不满足叠加原理。
三、按时间信号的性质分类
1.连续时间系统: 系统中所有信号都是连续函数形成的模拟量。
• 误差的稳态分量称为稳态误差;
• 稳态误差表示到达平衡状态(过渡过程 结束)的精度。

自动控制系统概述

自动控制系统概述
自动控制系统概述
1.1 引言
自动控制概念: 是指在无人直接参与的情况下,利用 控制装置(控制器)使被控对象(如生产过程中的位 移,速度,温度,电力系统中的电压,电流,功率等物理 量,或某些化合物的成分,航空航天中的飞船姿态等) 依照预定的规律进行运动或变化。 这种能对被控对象的工作状态进行控制的系统称为自 动控制系统。它一般由控制装置和被控对象组成
负反馈:输入信号—反馈信号(输出信号) 线性定常系统根据参考输入量又可分为:
它一般由控制装置和被控对象组成
自动控制:传感器、控制器、执行器、水箱+阀门
控制器
执行器
h 水箱系统
传感器
典型的自动控制系统方框图
参考输入 元件
参 考
理想化系统


r(t) +
_
b(t)
e(t)
控制元件
偏 差
主 反 馈
执行元件 反馈元件
+
g(t)
_ 系统误差
被控对象
被 C(t) 控 量
1.3自动控制与自动控制系统
反馈:将输出量通过一定的方式送回到输入端,并与 输入信号比较产生偏差信号过程称为反馈
负反馈:输入信号—反馈信号(输出信号) 输出偏差减小
正反馈:输入信号+反馈信号 反馈控制、闭环控制:按偏差进行控制
一些基本概念
b.设计。根据分析确定控制方法:
0.6
数字——物理装置
c. 仿真:数字,物理仿真,反复进行
0.4
d.实现:制作,调试、重购。
0.2
0 0
1
2
3
4
5
第一章 自动控制系统概述
+ 杠 杆
-

《自动控制系统计算机仿真》习题参考答案

《自动控制系统计算机仿真》习题参考答案

《自动控制系统计算机仿真》习题参考答案1-1 什么是仿真? 它的主要优点是什么?它所遵循的基本原则是什么?答:所谓仿真,就是使用其它相似的系统来模仿真实的需要研究的系统。

计算机仿真是指以数字计算机为主要工具,编写并且运行反映真实系统运行状况的程序。

对计算机输出的信息进行分析和研究,从而对实际系统运行状态和演化规律进行综合评估与预测。

它是非常重要的设计自动控制系统或者评价系统性能和功能的一种技术手段。

仿真的主要优点是:方便快捷、成本低廉、工作效率和计算精度都很高。

它所遵循的基本原则是相似性原理。

1-2 你认为计算机仿真的发展方向是什么?答:向模型更加准确的方向发展,向虚拟现实技术,以及高技术智能化、一体化方向发展。

向更加广阔的时空发展。

1-3 计算机数字仿真包括哪些要素?它们的关系如何?答:计算机仿真的三要素是:系统——研究的对象、模型——系统的抽象、计算机——仿真的工具和手段。

它们的关系是相互依存。

2-1 控制算法的步长应该如何选择?答:控制算法步长的选择应该恰当。

如果步长太小,就会增加迭代次数,增加计算量;如果步长太大,计算误差将显著增加,甚至造成计算结果失真。

2-2 通常控制系统的建模有哪几种方法?答:1)机理建模法;2)实验建模法;3)综合建模法。

2-3 用欧拉法求以下系统的输出响应()y t 在0≤t ≤1上,0.1h =时的数值解。

0yy += , (0)0.8y = 解:输入以下语句 绘制的曲线图2-4 用二阶龙格-库塔法对2-3题求数值解,并且比较两种方法的结果。

解:输入以下语句绘制的曲线图经过比较两种方法的结果,发现它们几乎没有什么差别。

3-1 编写两个m文件,分别使用for和while循环语句计算20031kk=∑。

解:第1个m文件,第2个m文件运行结果都是3-2 求解以下线性代数方程:123102211313121xxx⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦解:输入语句计算结果3-3 已知矩阵013=121542⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦A,218=414332⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦B试分别求出A阵和B阵的秩、转置、行列式、逆矩阵以及特征值。

自动控制原理的仿真实验

自动控制原理的仿真实验
2014-6-25
功能 光标上移一行 删除光标前一个字符 光标下移一行 删除光标后一个字符 光标左移一个字符 光标移到行尾 光标右移一个字符 删除一行 光标右移一个单词 光标移到行首 光标左移一个单词 从光标处删除到行尾
自动控制原理实验教程
MATLAB的帮助系统 (1)使用联机帮助窗口 (2)使用帮助命令help,查找已知命令的使用方法 。 (3)使用lookfor命令,通过一般关键词找到命令和帮助标 题。 (4)演示帮助 在命令窗口执行demos命令
(4)学会使用Simulink模型结构图化简复杂控制系统模型的方法。
2014-6-25
自动控制原理实验教程
二、控制系统模型的建立
控制系统常用的数学模型有四种:传递函数模型(tf对 象)、零极点增益模型(zpk对象)、结构框图模型和状 态空间模型(ss对象)。经典控制理论中数学模型一般 使用前三种模型,状态空间模型属于现代控制理论范畴。 1、传递函数模型(也称为多项式模型) 连续系统的传递函数模型为:
K为系统增益,
z1,z2,…,zm为系统零点,
p1,p2,…,pn为系统极点。
在MATLAB中,用向量z,p,k构成矢量组 [ z, p, k ] 表示系 统。即z = [ z1, z2 ,…,zm ] ,p = [ p1, p2,…, pn ] ,k = [ k ]
用函数命令zpk ( ) 来建立系统的零极点增益模型,其函 数调用格式为: sys = zpk ( z, p, k )
b0 s m b1 s m1 ... bm num(s) G( s ) , n n 1 den(s) a0 s a1 s ... an nm
在MATLAB中用分子、分母多项式系数按s的降幂次序 构成两个向量: num = [ b0 , b1 ,…, bm ] ,den = [ a0 , a1 ,…, an]。
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也有从控制对象生产工艺过程的性质、特点出发,将控制系统分为两大 类:一类是以机械运动为主要生产形式,以电动机为执行机构的“电力 拖动自动控制系统”;另一类是以化学反应或者热能转换为主要生产形 式,以自动化仪表与装置为检测与执行机构的“工业生产过程控制系 统”。
6.1.2 自动控制系统的基本形式及特点
6.2.3 计算机仿真的三要素及基本步骤
(3)编制自控系统仿真程序 对于非实时系统的仿真,可以用—般的高级语言编制仿真程序。对于快速 的实时系统的仿真,往往用汇编语言编制仿真程序。当然也可以直接利用 仿真语言。 如果应用MATLAB的TOOLBOX工具箱及其SIMULINK仿真集成环境作仿 真工具这就是MATLAB仿真。控制系统的MATLAB仿真是控制系统计算机 仿真一个特殊软件工具的子集。 (4)仿真实验并输出仿真结果 进行仿真实验,通过实验对仿真模型与仿真程序进行检验和修改,而后按 照系统仿真的要求输出仿真结果。
6.2.3 计算机仿真的三要素及基本步骤
(2)建立仿真模型 原始的自控系统的数学模型比如微分方程,并不能用来直接对系统进行仿 真。还得将其转换为能够对系统进行仿真的模型。 对于连续控制系统而言,有像微分方程这样的原始数学模型,在零初始条 件下进行拉普拉斯变换,求得自控系统传递函数数学模型。 以传递函数模型为基础,等效变换为状态空间模型,或者将其图形化为动 态结构图模型,这些模型都是自控系统的仿真模型。 对于离散控制系统而言,有像差分方程这样的原始数学模型以及类似连续 系统的各种模型,这些模型都可以对离散系统直接进行仿真。
自动控制系统按其基本结构形式而言,可分为2种类型: 开 环控制系统和闭环控制系统
开环控制系统的特点是输出量即被控量不返回到系统的输入 端
开环控制系统结构图:
输入
控制器
被控对象
输出量
6.1.2 自动控制系统的基本形式及特点
由于在开环控制系统中,控制器与被控对象之间只有顺向作用而无反向联 系,系统的被控变量对控制作用没有影响,系统的控制精度完全取决于所 用元器件的精度和特性调整的准确度。因此,开环系统只有在输出量难于 测量且要求控制精度不高及扰动的影响较小或扰动的作用可以预先加以补 偿的场合,才得以广泛应用。
6.1.3 自动控制系统的分类
(5)按信号的连续性分 连续系统:系统中所有元件的输入和输出信号都是随时间连续变化的, 信号的大小可任意取值的模拟量,称为连续系统。 离散系统:系统中有一处或多处信号是脉冲序列或数码。 (6)按输入输出数量分 单输入单输出系统(单变量系统):系统的输入和输出均为一个。 多输入多输出系统(多变量系统):系统的输入和输出多于一个。
6.2.3 计算机仿真的三要素及基本步骤
问题的阐述
设置目标
建立模型
编程序
否 否
验证正确与否
是 确认
是 仿真实验设计
运行分析
输出结果
6.2.4 仿真的分类
按模型分类,可分为物理仿真和数学仿真。
物理仿真:采用物理模型,有实物介入。具有效果逼真,精度高等优点, 但造价高或耗时长,大多在一些特殊场合下采用(如导弹、卫星一类飞行 器的动态仿真,发电站综合调度仿真与培训系统等),具有实时性、在线 的特点;
6.2.3 计算机仿真的三要素及基本步骤
计算机仿真的三要素为: (1)系统:研究的对象 (2)模型:系统的抽象 (3)计算机:工具与手段
系统
建立数学 模型
仿真实验, 结果分析
模型
计算机
建立仿真模型
6.2.3 计算机仿真的三要素及基本步骤
仿真包括三个基本的内容:建模,仿真实验和结果分析。 具体步骤: (1)建立数学模型 控制系统的数学模型是系统仿真的主要依据。 系统的数学模型,是描述系统输入、输出变量以及内部各变量之间关系的数 学表达式。 描述系统诸变量问静态关系的数学表达式,称为静态模型,描述自控系统诸 变量间动态关系的数学表达式,称为动态模型。 常用的基本的数学模型是微分方程与差分方程。
6.2.4 仿真的分类
数字仿真:60年代,采用数学模型,在数字计算机上借助于数值计算方 法所进行的仿真实验。其特点是:计算与仿真的精度较高。理论上计算 机的字长可以根据精度要求来“随意”设计,因此其仿真精度可以是无 限,但是由于受到误差积累、仿真时间等因素影响,其精度也不易定得 太高;对计算机控制系统的仿真比较方便。仿真实验的自动化程度较高, 可方便地实现显示、打印等功能;计算速度比较低,在一定程度上影响 到仿真结果的可信度。但随着计算机技术的发展,“速度问题”会在不 同程度上有所改进与提高;数字仿真没有专用的仿真软件支持,需要设 计人员用高级程序语言编写求解系统模型及结果输出的程序。
6.1.3 自动控制系统的分类
(1)按信号流向分,可分为开环控制系统和闭环控制系统。 (2)按系统的输入信号划分可分为恒值控制系统(自动调节系统)、 随动控制系统(伺服系统)和程序控制系统。
恒值控制系统的特点是输入信号为某个恒定不变的常数,要求系统的 被控量尽可能保持在期望值附近。主要任务是抑制扰动。
6.1.3 对自动为三个字:稳,准,快。(即稳定 性,准确性和快速性)
稳:是对自动控制系统的最基本要求。它反映系统在受到扰动后恢复 平衡状态的能力。
准:指系统在平衡工作状态下其输出量与其希望值的距离,即被控量 偏离其希望值的程度,反映了系统对其希望值的跟踪能力。
6.2.2 计算机仿真模型
模型是对现实系统有关结构信息和行为的某种形式的描述,是对系统的特 征与变化规律的一种定量抽象,是人们认识事物的一种手段或工具。模型 可分为: (1)物理模型:指不以人的意志为转移的客观存在的实体,如:飞行器研 制中的飞行模型;船舶制造中的船舶模型等。 (2)数学模型:是从一定的功能或结构上进行相似,用数学的方法来再现 原型的功能或结构特征。 (3)仿真模型:指根据系统的数学模型,用仿真语言转化为计算机可以实 施的模型。
对于开环控制系统,只要被控对象稳定,系统就能稳定地工作。
6.1.2 自动控制系统的基本形式及特点
闭环控制系统方框图
输入 r e G
-b
H
输出量 y
6.1.2 自动控制系统的基本形式及特点
闭环控制系统的特点是: (1)利用负反馈的作用来减小系统误差。 由图可以看出,系统输出量偏离期望值时,这个偏差将被检测出来,对 控制作用产生影响,从而使系统具有自动修正被控量偏离的能力,减小 了系统误差,较好地实现了自动控制的功能。 (2)能有效抑制被反馈通道包围的前向通道中各种扰动对系统输出量的 影响。 (3)可减小被控对象的参数变化对输出量的影响。 (4)带来了系统稳定性的问题
这里涉及到被控变量的概念。如智能车电机的方向和速度即 是被控变量,也称为被控量。
6.1.1 自动控制的基本概念
自动控制系统:由被控对象和控制器按一定方式连接起来,完成某种 自动控制任务的有机整体。其中起控制功能的装置称为控制器。
控制系统分类:在对被控量进行控制时,按系统中是否有人参与,可分 为人工控制和自动控制。若由人来完成对被控量的控制,称为人工控制; 若由自动控制装置代替人来完成这种操作,称为自动控制。
数学仿真:采用数学模型。在计算机上进行,具有非实时性、离线的特 点,经济、快速、实用。
6.2.4 仿真的分类
按计算机类型分类,可分为模拟仿真,数字仿真,混合仿真和现代计算机 仿真。
模拟仿真:50年代,采用数学模型,在模拟计算机上进行的实验研究。
特点有:描述连续物理系统的动态过程比较自然、逼真,具有仿真速度快、 失真小、结果可靠的优点,但受元器件性能影响,仿真精度较低,对计算 机控制系统的仿真较困难,自动化程度低;模拟计算机的核心是运算部分, 它由我们熟知的“模拟运算放大器”为主要部件所构成。
计算机辅助设计利用计算机高速而精确的计算能力、大容量存储和处理数 据的能力,结合设计者的综合分析、逻辑判断及创造性思维,用以加快设 计进程、缩短设计周期、提高设计质量的技术。(计算机辅助设计从广义 上来讲它包含了计算机仿真的内容,从狭义上说它的主要工作是利用计算 机的运算能力来处理设计者手工处理所遇到的不便与繁琐。)
6.2.5 仿真技术的应用及意义
(3) 快捷性高 提高设计效率:比如电路设计,服装设计等等。 (4) 具有优化设计和预测的特殊功能 对一些真实系统进行结构和参数的优化设计是非常困难的,这时仿真可 以发挥它特殊的优化设计功能;在非工程系统中(如社会、管理、经济 等系统),由于其规模及复杂程度巨大,直接实验几乎不可能,这时通 过仿真技术的应用可以获得对系统的某种超前认识。
6.1.1 自动控制的基本概念
控制:在自动控制原理中,“控制”是指为了克服各种扰动 的影响,达到预期的目标,对生产机械或过程中的某一个或 某一些物理量进行的操作。
如我们在制作智能车的过程中,对智能车电机的方向和速度 的控制;或对机器人的控制等。再如神舟飞船的发射、飞船 在轨运行时姿态的控制、飞船返回地面时测控雷达的控制等。
第6章 自动控制及其仿真概述
主要内容
6.1 自动控制系统概述 6.1.1 自动控制的基本概念 6.1.2 自动控制系统的基本形式及特点 61.3 自动控制系统的分类 6.1.4 对自动控制系统的要求及性能评价
主要内容
6.2 控制系统仿真概述
6.2.1 计算机仿真和辅助设计的基本概念 6.2.2 计算机仿真模型 6.2.3 计算机仿真的三要素及基本步骤 6.2.4 仿真的分类 6.2.5 仿真技术的应用及其意义 6.2.6 仿真技术的发展趋势 6.2.7 计算机仿真软件 6.2.8 相关网络资源
混合仿真:结合了模拟仿真与数字仿真。
现代计算机仿真:80年代以来,采用先进的微型计算机,基于专用的仿 真软件、仿真语言来实现,其数值计算功能强大,使用方便,易学。
6.2.5 仿真技术的应用及意义
1. 仿真技术在不同工程领域中有广泛的应用 (1) 航空与航天工业 飞行器设计中的三级仿真体系:纯数学模拟(软件)、半实物模拟、实物 模拟或模拟飞行实验。 飞行员及宇航员训练用飞行仿真模拟器。 (2) 电力工业 电力系统动态模型实验:电力系统负荷分配、瞬态稳定性以及最优潮流控 制等 (3) 原子能工业 模拟核反应堆 核电站仿真器用来训练操作人员以及研究异常故障的排除处理。 (4) 石油、化工及冶金工业 (5)非工程领域,如医学,社会学,宏观经济与商业策略的研究。
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