自动控制原理一

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1.3、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 测 量 元 件 比 较 元 件 自控系统 放 大 控 制 器 调 节 元 件 校正 执 行 元 件
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自动控制系统方框图
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控制系统中的常用术语
给定量(输入量)：系统输出量的要求值。 被控量(输出量)：被控系统所控制的物理量。 反馈量：与输出成正比或成某种函数关系,与给定 量有相同量纲和数量级的信号。 偏差量：给定量与主反馈量之差。 控制量：作用于被控对象的信号。 扰动量：对系统输出量有不利影响的输入量。 被控对象：被控制的机器、设备或生产过程 。
现 代 控 制 理 论
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第一章 绪论

控制科学与工程-----控制理论 经典控制理论与现代控制理论 控制论 1948年 N· 维纳 《控制论》 1954年 钱学森 《工程控制论》

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自动控制的概念
自动控制是指在无人直接参与的情况
下，利用控制器使被控对象(或过程)的某
课程内容：
本课程主要介绍自动控制系统的基本组成和结构、自 动控制系统的性能指标，自动控制系统的类型（连续、离 散、线性）及特点、自动控制系统的分析（时域法、频域 法等）和设计方法等。 内容如下
绪 论
系 统 数 学 模 型
时 域 分 析
根 轨 迹 分 析
频 率 特 性 分 析
系 统 的 校 正
离 散 系 统
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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、按系统特性（数学描述）分类: 1、线性系统： 用线性方程描述的系统。 组成系统的所有元件都是线性元件； 满足叠加原理和齐次性。 2、非线性系统： 用非线性方程描述的系统。 系统中只要有一个非线性元件就是非线性 系统。
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三、按系统传递信号的性质分类
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被控对象
Байду номын сангаас
输出量
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开环控制系统的特点
优点：线路简单、成本低、工作稳定。
缺点：控制精度低。
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二、闭环控制
定义 如果系统的输出量参与对系统
的控制，则称为闭环控制。
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闭环控制系统的特点
负反馈控制原理：将系统输出量引回输入端，与 输入量相比较，利用所得偏差进行控制，使偏差减 小或消除。 优点：具有较强的抗干扰能力，控制精度高。 缺点：系统参数配合不当时，容易产生振荡甚至 不稳定，使系统无法工作。
1.连续控制系统： 系统中所有信号都是连续函数形成的模拟量。 2.离散控制系统： 系统中的信号至少有一处是以脉冲序列或数 码形式传递。
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对控制系统的基本要求
1.系统的绝对稳定性
2.系统具有良好的动态性能和稳态性能 动态性能：稳――动态过程平稳 快――响应动作快 稳态性能：准―― 跟踪值准确
些物理量(或状态)自动地按照预定的规律
运行。
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1.2 自动控制的基本控制方式
一、开环控制 1、定义：如果系统的输出量不参与对系 统的控制，则称为开环控制。
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原理方框图
扰动量 控制量 输入量
控制器