概论--自动控制演示文稿(复习)

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1、自动控制原理第一章概论1自动控制与自动控制系统2自动控制方式3控制系统类型4闭环系统的组成及性能要求退出1自动控制：在无人直接参加的情况下，利用控制装置使被控对象和过程自动地按预定规律变化的控制过程。自动控制系统：是由控制装置和被控对象所组成，它们以某种相互依赖的的方式组合成为一个有机整体，并对被控对象进行自动控制。控制器：对被控对象起控制作用装置的总体.被控对象：要求实现自动控制的机器，设备或生产过程。控制器：对被控对象起控制作用装置的总体，称做控制装置或控制器。输出量：表现于控制对象或系统输出端，并要求实现自动控制的物理量。输入量：作用于控制对

2、象或系统输入端，并可使系统具有预定功能或预定输出的物理量。扰动：所有妨碍控制量对被控量按要求进行正常控制的因素，称为干扰量或扰动量。退出1自动控制与自动控制系统2输出不影响输入，对输出不需要测量，通常容易实现；组成系统的元部件精度高，系统的精度才能高；系统的稳定性不是主要问题；开环控制：开环控制是指控制器与被控对象之间只有顺向作用而没有反向联系的控制过程。退出主要特点：控制方式：按给定值操纵。信号由给定值至输出量单向传递。一定的给定值对应一定的输出量。系统的控制精度取决于系统事先的调整精度。对于工作过程中受到的扰动或特性参数的变化无法自动补偿。结构

3、简单，成本低廉，多用于系统结构参数稳定和扰动信号较弱的场合,如自动售货机，自动报警器，自动流水线等。控制器被控制对象给定值输出量按给定值控制的原理方框图2自动控制方式3按扰动补偿。这种控制方式的原理是：利用对扰动信号的测量产生控制作用，以补偿扰动对输出量的影响。由于扰动信号经测量装置，控制器至被控对象的输出量是单向传递的，故属于开环控制方式。对于不可测扰动以及被控对象及各功能部件内部参数变化给输出量造成的影响，系统自身无法控制。因此，控制精度有限，常用于工作机械的恒速控制（如稳定刀具转速）以及电源系统的稳压，稳频控制。退出控制器被控制对象扰动输出量

4、按扰动补偿的原理方框图测量装置4输出影响输入，所以能削弱或抑制干扰；低精度元件可组成高精度系统；因为可能发生超调，振荡，所以稳定性很重要。闭环控制：是指控制器与控制对象之间既有顺向作用又有反向联系的控制过程。退出主要特点：控制方式：反馈控制，反馈按反馈极性的不同分成两种形式：正反馈，负反馈。我们所讲述的反馈系统如果无特殊说明，一般都指负反馈。控制器被控制对象输入量输出量闭环控制典型方框图扰动53控制系统类型退出自动控制系统有多种分类方法。例如，按信号传递路径，可分为开环，闭环等控制系统；按系统使用的能源可分为机械，电气，液压和气动控制系统。此外，还

5、可以按系统的功用和性能进行分类。按系统功用分类，主要可分为以下三类：恒值系统：也称镇定系统。输出量以一定的精度等于给定值，而给定值一般不变化或变化很缓慢，扰动可随时变化的系统称为恒值系统，在生产过程中，这类系统非常多。例如，冶金部门的恒温系统，石油部门的恒压系统等。随动系统：输出量能以一定精度跟随给定值变化的系统称随动系统，又称为跟踪系统。这类系统的特点是系统的给定值变化规律完全取决于事先不能确定的时间函数。例如，火炮系统，卫星控制系统等。程序控制系统：自动控制系统的被控制量如果是根据预先编好的程序进行控制的系统称程序控制系。例如，炼钢炉中的微机控

6、制系统，洲际弹道导弹的程序控制系统等。6退出按系统性能分类，主要可分为以下三类：定常系统和时变系统：控制系统的参数如果在工作过程中不随时间而变化，那么这类系统称为定常系统。如果系统在工作期间其参数变化不能忽略其对系统工作的影响，则这种系统成为时变系统。不包括非线性的时变系统称为线性时变系统。线性系统的特点，可以应用叠加原理。用非线性方程描述的时变系统成为非线性时变系统。连续系统和断续系统：如果系统中传递的信号都是时间的连续函数，则称为连续系统，系统中只要有一个传递的信号是时间上断续的信号，则称为断续系统，或采样系统,或离散系统。例如，图1-1和图1

7、-2所示的系统一般可认为是连续系统，而计算机控制系统一定是断续系统。有差和无差系统：若系统在给定输入量或扰动输入量的作用下，存在稳态误差则称为有差系统；不存在稳态误差的系统，则称为无差系统。74闭环系统的组成及性能要求退出闭环系统举例:电压电流放大电机放大执行电机减速器被控对象反馈元件1恒值系统比较元件放大元件执行元件8退出闭环系统举例:自整角机电机放大机执行电机减速器发射架反馈元件2恒值系统比较元件放大元件执行元件放大器及串联校正被控对象9退出闭环系统举例:放大整形计算机D/ASCR电阻炉反馈元件3恒值系统比较元件放大整形电路功率放大器A/D被控

8、对象测量元件80C196单片机10退出闭环系统的组成:由上述举例表明，尽管控制系统不同，复杂各异，但基本组成是类同的，即闭