试论自动控制工程基础与应用

第３３卷第３６期　Ｖｏ１．３３　Ｎｏ－３６　企业技术开发　

ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬ　ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ　ＯＦ　ＥＮＴＥＲＰＲ１ＳＥ　２０１４年１２月　

Ｄｅｃ．２０１４　

试论自动控制工程基础与应用　杨雅文　（湖北工业大学，湖北武汉４３００６８）　摘要：自动控制理论是研究关于自动控制系统组成、分析和设计的一般性理论，是研究自动控制共同规律的技术科学。简要介　绍自动控制的基本概要、自动控制系统的分类和组成、对控制系统的性能要求及自动控制理论的发展。自动控制技术不仅广泛　应用于工业控制中，在军事、农业、航空、航海领域也发挥着重要的作用。例如在工业控制中，对压力、温度、流量配料比例的控　制，都广泛采用了自动控制技术。因此，研究自动控制技术具有十分重要的意义。　关键词：自动控制系统；共同规律；工业控制　中图分类号：ＴＭ７６　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６—８９３７（２０１４）３６—００７８—０１　

１自动控制概论　２自动控制系统的模型　１．１自动控制与自动控制系统　从２Ｏ世纪４０年代起，特别是第２次世界大战以来，控制工程　基础课程存在的问题，依据多年的教学实践和探索，从专业定　位、教学方法、实践环节等方面介绍了我们的做法，希望对此课　程的教学有所启发。由于工业活动的发展和军事技术上的需　要，科学技术发展十分快。自动控制作为一门专门的学科，也得　到了很快的发展和广泛的应用。同时也是推行新的技术和新的　产业的关键之一。在我国的工业化、信息化与现代化有很大的　区别，自动控制理论的研究对象是系统。在我们的生活中就有　很多接洽很多系统，但是有着很多的生物体、生产线、电力网、　器乐，企业、社会化的一个系统。　自动控制理论的发展与应用有可能会改变劳动能力，把人　类从翻动的劳动力效仿其他国家的技术，由自动控制系统能够　以最好的方式来运行，就能把劳动生产提高，产品提高质量，从　而节约资愿。自动控制学科办理以来，自动控制理论技术得到　很好的发挥，必定在未来得到广泛应用。　１．２自动控制系统的分类　自动控制系统多种多样，按不同的分不同的类型。控制系　统的结构或者参数在系统运行过程中不随时间的变化，系统为　定常系统，称为时变系统。而结构或者参数不随时间变化的性　质性系统则称为线性定常系统，它是一种简单而重要的系统，　关于这种系统已经有成熟的研究成果和分析设计方法。　１．３　自动控制理论的发展　自动控制理论是人类征服自然的生产实践活动，产生平行　社会生产和科学技术的进步而不单发展、完善来。　在２０世纪中期，科学技术及生产力发展，有些空间技术的　发展要有多变的量系统、非线性系统的最好系统控制问题。在　现代控制理论在学习中会使用到其他空间的系统法则，在现代　自动控制理论的今天很多行业都会用到这个系统。要通过的自　动控制系统，也介绍了控制系统的组成和工作原理，从而使其　他行业和了解了自动控制理论的人有了大概的理解。对于自动　控制系统的基本要求是最快。自动控制理论的发展经历了经典　控制理论，现代控制理论和智能控制理论三个起点。　作者简介：杨雅文（１９８７一），女，工程师，从事建筑电气及智能化设计　及体育赛事管理咨询工作。　在控制系统的分析和设计中，要建立性同的教学数据模　型，控制系统教学模型可以通过解分析法和实验分析法来建立　的一种关系，也就是依据描写系统运动过程的运动定理，为了　便于分析与理解，在分析法在而建立或者系统教学模型的一种　形式。控制系统的数学模型、时域分析法、根轨迹分析法、频率　特性法、离散系统分析、非线性系统分析和自动控制理论综合　等内容，强调的是物理概念和实际应用。　在微分方式的过程中的自动控制系统动态的基本方法，由　于控制系统的多样性，控制系统微分的表现也不一样，分析和　设计的自动控制系统首要工作是确定系统的教学模型，在确立　教学模型之后，可以采用不同方法来使用。分析系统时间全部　信息，与其他分析分析法相比。分析法是通过直接求解系统在　输入信号的作用下时间响应，来分析控制系统的稳定性、动态　性能和问题性，工程上常用单位。　

３分析法与研究系统　研究控制系统的一种经典方法，在范围内应用图解分析法　评价系统性能的一种工程方法，还可以用实验方法则定。线性　系统可以分为最小相位系统和非线性系统，我们较为详细地讨　论了系统分析的基本方法，在可以看出所谓系统分析，就是在　给系统的结构、参数和工作条件下，对它的教学模型进行分析，　包含稳定性和动态性能分析，看其是否满足要求，以及分析某　些参数变化对上述性能的影响。系统分析为了一设计满足的自　动控制系统，当先有系统不满足要求时。我们就要找如何解决　系统性能的方法。要了解系统的基本控制规律及特性的原理和　方法。①因为ｃ（ｔ）的表达式中包含变量的二次项２（）ｒｔ，所以该　系统为非线性系统。②因为该微分方程不含变量及其导数的高　次幂或乘积项，且各项系数均为常数，所以该系统为线性定常　系统。③该微分方程不含变量及其导数的高次幂或乘积项，所　以该系统为线性系统，但第一项（）ｄｃｔｔｄｔ的系数为ｔ，是随时间变　化的变量，因此该系统为线性时变系统。④因为ｃ（ｔ）的表达式　中ｒ（ｔ）的系数为非线性函数ｅｏｓｔｃｏ，所以该系统为非线性系统。　⑤因为该微分方程不含变量及其导数的高次幂或乘积项，且各　项系数均为常数，所以该系统为线性定常系统。⑥因为ｃ（ｔ）的　表达式中包含变量的二次项２（）ｒｔ，表示二次曲线关系，所以该　系统为非线性系统。　（下转第８０ｖｇ）　８０　企业技术开发　２０１４年１２月　①要认识到信息流必须要和业务流、实物流并行共存，这　样才能够协调的发展，才能够为企业做出贡献。②企业网不能　够只考虑到一部分的内容，应该统筹兼顾，全面的看待企业网　的覆盖问题。③技术热点争论的问题最终只能有业务人员来裁　定。④不存在严格意义上的交钥匙工程。⑤要注重业务人员和　技术人员的培训。⑥要注重软科学。企业的管理者应该用发展　的眼光来看待大型企业计算机企业网的建设，根据企业自身的　情况，进行企业网的革新，促进企业的发展。　、　２．３企业网建设　多数企业在进行企业网建设的时候，往往需要构建统一的　信息网，怎样才能通过最简单有效并且廉价快速的方法进行解　决，就需要对企业进行内部的全业务接入。企业网的接入使企　业面临的重大的契机，随着企业网的建立，会产生一批的投资　商，企业网的用户也会增加，因此企业用户的组网必将又大的　突破。通过这种模式，用户通过计算机中的程序被连接到局域　网上，在根据成熟的网络技术，将这些区域连接起来。在这种形　式的企业网中，通信不再是“ＴＯ／ＦＲＯＭ”主机，而是发生在任意　两台计算机之间，形成了所谓的“ａｎｙ—ａｎｙ”连接。完成这些乏味　的目标，关键是遵循两点：要首先确立一个基础的标准，允许多　个供应商和多个硬件一起工作，这样才能建立起支持不同系统　的网络。　（上接第７８页）　４系统教学模型　数学模型就是根据系统运动过程的物理、化学等规律，所　写出来的描述系统运动规律、特性、输出与输入关系的数学表　达式。它是对系统进行理论分析研究的只要依据。控制系统的　数学模型有多种，常用的有微分方程、传递函数、动态结构图和　信号流图等。各数学模型之间可以进行转换。微分方程是描述　控制系统动态特性的最基本的方法。转递函数是在零初始条件　下，线性定常系统的转递函数。通过等系统分析，就是在给系统　的结构、参数和工作条件下，对它的教学模型进行分析、人类征　服自然的生产实践活动，产生平行社会生产和科学技术的进步　而不单发展、完善来。①机理分析法：机理明确，应用面广，但需　要对象特性清晰；②实验测试法：不需要对象特Ｉ生清晰，只要有　输入输出数据即可，但适用面受限；③以上两种方法的结合：通　常是机理分析确定结构，实验测试法确定参数，发挥了各自的　优点，克服了相应的缺点对动态特性的影响：比例控制ｋＰ加　大，使系统的动作灵敏提高，速度加快，ｋＰ偏大，振荡次数加　多，调节时间加长。当ｋＰ太大时，系统会趋于不稳定。若ｋＰ太　小，又会使系统的动作缓慢。对稳态特性的影响：在系统稳定的　情况下，加大比例控制ｋＰ，可以减小稳态误差，提高控制精度，　但加大ｋＰ只是减少稳态误差，却不能完全消除误差。　具有积分作用的控制器在单方向偏差信号的作用下，其输　３结语　实践证明，大型企业计算机企业网的建设不仅仅是一项技　术工程，更是一项系统工程。完备的计算机企业网的建设，不仅　能够促进企业效益的提升，更能够加强企业的管理力度，实现　企业更好的更快的发展，提高企业在当前社会中的竞争力。因　此，企业的管理者应该用发展的眼光来看待大型企业计算机企　业网的建设，根据企业自身的情况，一步一步地建成企业网，促　进企业网的不断优化和充实，最终形成一个高效、便捷的具有　企业自身特色的计算机企业网。　

参考文献　［１］孙学员，鲍雷，孙建猛．企业网信息安全建设方案叨．信息安全与技术，　２Ｏｌ１，（６）．　ｆ２］谢欣，曾新潮．ＭＳＴＰ４￣线技术在大型企业网中的应用［Ａ］．全国冶金自　

动化信息网２０１２年年会论文集［ｃ］．２０１２．　［３］李东骞．基于企业网的集中供热网管理信息系统的设计与研究田］．大　连：大连理工大学，２０１２．　『４１张军，郑正平．建设高效、稳定的设计院计算机企业网络【Ａ］．中国公路　学会计算机应用￣ｓｏｏ４年年会学术论文集［ｃ］．２０１２．　

出达到输出范围仍然继续进行，从而使控制器脱离正常工作状　态进入深度饱和状态这种现称为积分饱和。积分饱和的影响：　控制不及时。防止积分饱和的方法：在控制器输出达到输出范　围上限值或下限值时，暂时去掉积分作用；在控制器输出达到　输出范围上限值或下限值时，使积分作用输出不继续增加。　

５结语　文章介绍自动控制的基本的理论和方法，同时注意引入新　知识、新技术，体现时代特征，化知识掌握经典控制理论的基本　概念和基础知识介绍控制论的研究对象与任务，控制系统的分　类及控制论的发展史。使学生能以控制、系统的观点而不是静　止、局部的观点去看待一个机械工程系统，培养学生从整体的　而不是分散的角度，从整个系统中信息传递，转换和反馈等角　度来分析系统的“动态行为”。　

参考文献　…１王积伟，吴振顺．控制工程基础　２版）『Ｍ］　Ｅ京：高等教育出版社，２０１０．　１２ｌ董景新，赵长德，郭美凤，等．控制工程基础　３版）　甸．北京：清华大学出　版社，２００９．　【３】杨叔子，杨克冲．机械工程控制基础（第５版）［Ｍ】．武汉：华中科技大学出　版社，２００５．