资源描述：
《现代控制理论及其在工程上的应用_常春馨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、飞现代控制理论及其在工程上的应用常春馨,,。、自60年代以来近代工业近代科学技术迅猛发展由于各方面对自动控制程度速、,度范围及其适应能力的要求越来越加迫切和广泛因而推动了自动控制理论和技术的更.。、,快兴起过去只是在导弹航天技术中应用的现代控制技术而今几乎渗透至各个工业领域,特别是在化工、冶金、机械加工‘等方面更为普遍。由于半导体器件技术,数字计算机,。技术的飞速发展为自动控制技术向更高一级发展提供了更为广阔的前景一、现代控制技术的应用现状。现代控制技术是相对于古典控制技术而言的现代控制技术(工程)的理论基础是现,,代控制论古
2、典控制技术的理论基础是古典控制论而现代控制论则是由古典控制论随着,,工业生产和科学的不断发展而逐步过渡过来的二者各具长短句以说现代控制论是古典。,。控制论的补充与发展在解决现实问题时应当根据不同的对象决定取舍,,概括来说古典控制论多半是用来解决单输入一单输出的课题所牵涉到的系统一般。,来说是线性定常系统在非线性系统解法中的相平面法一般也不超过两个变量过去我们,,,冶经常接触到的系统例如机床中的调速系统发电机的电压自动调节系统炼炉的温度,、。自动控制系统等等这些系统过去都是当做单输入单输出线性定常系统对待的如一,,—果稍微精确一
3、些把某个干扰考虑在内也不过是把它们做线性相加处理罢了‘解决这类,根轨,,,问题时采用频率法迹法包括奈氏稳定判据期望对数频率特性综合等是比较方,。,便的这些都属于古典控制论的范畴所得出的结果在精度准确度不是要求特高的情况。,,,下是完全可用的但如果对加工机械有了更高的要求例如磨床只靠恒速或恒转速即。使加上砂轮自动补偿也是不够的,因为磨,,,床在磨削过程中砂轮的质量是不断变化的半径越来越小切线速度处在经,,。,,常变动中如果保持恒转速磨削效率也越来越低为了提高效率可以使转速提高但在恒,。功率下必然导致转矩减小因此需要调速但这一种调
4、速和我们前所提到的调速含义,。就不一样了而且由于考虑进去另一个变量(砂轮)这已是一个时变系统其实其他加工,在解,,机械都有类似的情况决这类课题时更何况在比较精密的加工机械的使用中有的控7,。,制量达个之多古典法已无能为力因此不仅在航天飞行器和导弹的控制方面需要,,,现代控制论。淞是在工业生产上由于对产品的质量和产量有了更高的要求现代控制。论必然会日渐成为人们的话题,,众所周知现在已出现了一批在实验中的计算机控制无人车间或无人工厂如果这个,,车间或工厂的加工机械仅仅赋予按设定程序加工的任务还比较容易处理如果牵涉到加,要,。工机械
5、的自动调整按照最优方式运转这非需要现代控制理论不能解决,大家知道航天器械和导弹的飞行过程中需经历大范围的周围环境的变化和器件本身飞行,,状态的转换由于燃料的消耗等因素飞行器件本身的质量也是个变量而在姿态控制,,航向控制等方面都需要做到非常准确的程度这不仅需要计算机快速精确的计算而且控··。IT,制系统本身还必须有自适应的能力早期美国M为自动控制驾驶仪制造的参考模。,型自适应系统是很典型的实例近期关于自适应系统已有了更大发展特别是在七十年代,。微型计算机的发展为在工业上应用自适应控制技术创造了更加有力的条件在机械制造,,主要原因
6、,工业方面自适应机床的发展前期是很迟缓的是由于控制系统复杂设备代价太,因,,,高此除少数为加工航天器械或学习用途而特制的自适应机床外无正规产品出现,但近期微型计算机的出现使情况大为改观自适应控制机床比起数控机床来不仅性能优,。,Bx越而且在造价方面也已进入可竟争的地位美国endr公司过去对适应控制机床和,,“数控机床的性能曾做过详细的性能比较除有更高的精确度外生产率(时/分)可提高,“,。,、、一倍切除每时/分的代价约降低一倍而刀具的寿命也延长近一倍目前美国日本,,dt“加拿大等国均在试制成型产品美国GA(通用自动化)公司已有
7、用于机床的AaP沁一一p,。AathcNC系统产品其通用性远较一般计算机控制机床为强,,。由于微型计算机的发展体积愈来愈小储存容量愈来愈大而价格则日益低廉在机,全,械制造工业要求向更高精度和更高加工效率迈进的今天盘自动化的范围也日渐扩大。棺信由数控一计算机控制‘自适应控制”自学月控制的时日必将迅速到来二、现代控制论的主要内容、1:系统的状态和状态方程,t时,所谓系统的状态是指系统中各个变量在某一时刻的数值大小状况一般多用矢。n,nn。,量表示如果变量有个则个变量构成一个维空间系统在t时刻的状态就是在。,玲维空间系中才时刻的变量
8、分布状况系统的状态方程是指系统中各个变量随着时间的,,变化而变化的相互关系可以用一组一阶微分方程式来描述这组微分方程式就是系统的。。状态方程状态变化的路线一般称做轨线系,统状态和状态方程是研究分析某特定系统的依据在实际工作中取得必要的状态数,据和编写出系统可以实用的数学模型(
