自动控制系统的工作原理

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1、自动控制原理AutomaticControlTheory刘明俊国防科技大学出版社11.人类社会发展的三个时代人力时代人类主要依靠自身的肌体来完成能量变换和信息变换，但是人类自身转换的功率和范围都极其有限，纵有九牛二虎之力，也不能昼夜不停地工作着，因此创造的财富有限，最高文明只达到封建社会。机械化时代当蒸汽机、发电机出现之后，既使用九牛二虎也不够形容一台电动机之巨大威力了，而且可以不间断地保持着“精力充沛”的状态工作着。人类的“力气”不知被放大多少亿倍！人类的力臂不知不觉被延长到几千公里之外！物质丰富了，农民被改造成为工人，进入资本主义社会。2自动化时代在

2、这个时代中，不仅能量变换、而且信息变换都由机器来完成，在人类活动所见的空间，只要需要用“力”的地方，都会给它配上一个小的脑袋－－单片机或微处理器之类的小脑袋。不仅工业生产自动化了，农业生产、家务劳动、交通运输、人居环境……凡是已知的规律，都可以用自动化技术来完成。342．自动控制原理课程性质与地位自动控制原理（自动控制理论自动调节原理反馈控制理论，简称自控）是研究自动控制系统的共同规律的技术科学。它是一门技术基础理论课，主要研究自动控制系统的组成、分析和设计的理论。大一公共基础课：英语数学物理政治大二技术基础课：电路电子电机计算机编程大三专业基础课：自控

3、供电微机电力电子技术大四专业课、设计：调速计算机控制毕业设计自动控制原理是电气工程及其自动化专业的主干课程，也是信电学院平台课程。同时也是一些硕士点考研必修课。5上课时间：一共14周，每周2次星期一1～2星期三3～4答疑时间、地点：待定一共64学时，讲课52学时，习题2学时，实验10学时讲课地点：教一南408，402每章学时安排：第一章绪论3学时第二章控制系统的数学描述8学时第三章时域分析法11学时第四章根轨迹法8学时第五章频率响应法14学时第六章控制系统补偿与综合8学时3．课程学时安排610学时5个实验，各班课代表去联系。联系方式：汪宁老师实验内容：1

4、.典型环节（比例、积分、惯性）测试2.二阶系统单位阶跃响应及性能指标3.高阶系统阶跃响应、根轨迹图绘制4.频率特性（Nyquist图、Bode图）绘制5.校正环节特性及系统阶跃响应74．成绩评定出勤5％作业10％实验15％缺一次扣5分允许补齐考试70％但是卷面成绩不得低于55分，否则按不及格处理。作业缺一半不允许参加考试。5．参考书目１.刘明俊《自动控制原理》国防科技大学出版社2.胡寿松《自动控制原理简明教程》科学出版社3.鄢景华《自动控制原理》哈尔滨工业大学出版社4.吴麒《自动控制原理》清华大学出版社5.李友善《自动控制原理》国防工业出版社6.侯夔龙《

5、自动控制原理》西安交通大学出版社8第一章绪论1-1自动控制的基本概念1-2自动控制系统工作原理1-3闭环控制系统的基本组成1-4自动控制系统的基本要求1-5自动控制系统的分类1-6控制系统举例1-7自动控制理论的发展史1-8控制系统的计算机辅助设计91.1自动控制的基本概念◆被控对象：控制系统要进行控制的受控客体◆被控量：控制对象要实现的物理量如冰箱温度、电机的转速、飞机姿态角、船的航迹、电网的电压、生产过程中的压力、流量、温度、湿度等。应用领域：冰箱、空调、洗衣机、电梯、汽车、电厂锅炉、酿酒过程、航空航天等各种机器或生产过程控制以及军事领域。自动控制的

6、定义：是指在没有人直接参与的情况下，利用控制装置（控制器），使机器、设备或生产过程（被控对象）的某一工作状态或参数（被控量）自动按照预定的规律运行。101.2自动控制系统的工作原理系统：为了达到某一目的，由一些对象相互作用，相互制约，组成一个具有一定运动规律的整体。控制系统：指能够对被控对象的工作状态进行自动控制的系统，由被控对象和控制器构成的整体。自动控制系统的性能，在很大程度上取决于系统中的控制器为了产生控制作用而必须接收的信息，这个信息有两个可能的来源：1）来自系统外部，即由系统输入端输入的参考输入信号。2）来自被控对象的输出端，即反映被控对象的行

7、为或状态的信息。11开环控制按控制方式闭环控制（反馈控制）复合控制按对象方式运动控制（电机调速、机器人）过程控制（锅炉过程、化工过程）把从被控对象输出端获得的信息通过中间环节（称为反馈环节）再送回控制器的输入端的过程，称为反馈。传送反馈信息的载体，称为反馈信号。是否采用反馈，对控制系统的各个指标（即稳定性、快速性、准确性）影响很大。12开环控制系统Open-loopControlSystem◆定义：系统的控制输入量不受输出量影响的控制系统◆特点：系统的输出量与输入量间不存在反馈的通道，这种控制方式称为开环控制在开环控制系统中，不需要对输出量进行测量，也不

8、需要将输出量反馈到系统输入端与输入量进行比较。因此，开环控制系统又称无反馈控制系