《火毒检测》PPT课件

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1、第五章控制系统理论基础重点：反馈、开环控制系统、闭环控制系统的概念；控制系统的基本要求；闭环控制系统的基本组成；控制系统的分类。开始多用于工业：压力、温度、流量、位移、湿度、粘度自动控制后来进入军事领域：飞机自动驾驶、火炮自动跟踪、导弹、卫星、宇宙飞船自动控制目前渗透到更多领域：大系统、交通管理、图书管理等生物学系统：生物控制论、波斯顿假肢、人造器官经济系统：模拟经济管理过程、经济控制论社会学：社会控制论第一节自动控制系统的发展历史引言工业控制电机控制机床控制生产过程自动化控制机器人控制......控制技术的应用家用电器冰箱、洗衣机家庭影院微波炉......楼宇电梯的控制信号检测供电系统电机

2、(执行机构)可编程序控制器ProgrammableLogicController电机控制器EV充电系统电池管理系统汽车照明、电动转向、空调、音响、雨刷、安全报警、电动门窗…….电子机械驱动控制系统电机驱动系统控制口语汽车导航系统使用情景示意图汽车GPS定位，GIS导航，GSM通信单片机控制器应用瑞典沃尔沃汽车公司计划推出新型车沃尔沃S60，能在交通堵塞时自动驾驶。该车车载雷达感应器可以感知车前物体并测算彼此的距离，摄像机则能辨别出是何种物体。如果车前是行人或车辆，在雷达和摄像机均确认无误，而司机没有及时采取措施的情况下，汽车的全自动急刹车系统便会启动。灯光的控制社会生活中的控制教学过程方框图

3、控制理论发展简况1788年，英国JamesWatt利用反馈原理发明蒸汽机用的离心调速机。是自动控制领域的第一项重大成果。1875年，1895年，英国Routh和德国Hurwitz先后提出判别系统稳定性的代数方法。1892年，俄国李雅普诺夫在《论运动稳定性的一般问题》中建立了动力学系统的一般稳定性理论。1932年，Nyquist提出了根据频率响应判断系统稳定性的准则。1945年，美国Bode在《网络分析和反馈放大器设计》中提出频率响应分析法－Bode图。1948年，美国Wiener在《控制论－关于在动物和机器中控制和通信的科学》中系统地论述了控制理论的一般原理和方法。－－－标志控制学科的诞生水

4、运仪像台：具备观测天象、演示天象、报时的功能。它的一套动力装置“是欧洲中世纪天文钟的直接祖先”一千多年前：铜壶滴漏计时器、指南针时间刻度浮子铜壶滴漏胚胎萌芽期（1945年以前）十八世纪以后，蒸汽机的使用提出了调速稳定等问题1765年俄国人波尔祖诺夫发明了锅炉水位调节器1784年英国人瓦特发明了调速器，蒸汽机离心式调速器1877年产生了古氏判据和劳斯稳定判据•十九世纪前半叶，动力使用了发电机、电动机促进了水利、水电站的遥控和程控的发展以及电压、电流的自动调节技术的发展十九世纪末，二十世纪初，使用内燃机促进了飞机、汽车、船舶、机器制造业和石油工业的发展，产生了伺服控制和过程控制•二十世纪初第二次

5、世界大战，军事工业发展很快飞机、雷达、火炮上的伺服机构，总结了自动调节技术及反馈放大器技术，搭起了经典控制理论的架子，但还没有形成学科。第一阶段：经典控制理论（或古典控制理论）的产生、发展和成熟；第二阶段：现代控制理论的兴起和发展；第三阶段：大系统控制兴起和发展阶段；第四阶段：智能控制发展阶段。自动控制理论的发展自动控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学。既是一门古老的、已臻成熟的学科，又是一门正在发展的、具有强大生命力的新兴学科。从1868年马克斯威尔（J.C.Maxwell）提出低阶系统稳定性判据至今一百多年里，自动控制理论的发展可分为四个主要阶段：经典控制理论控制理论的发展初期，是以

6、反馈理论为基础的自动调节原理，主要用于工业控制。第二次世界大战期间，为了设计和制造飞机及船用自动驾驶仪、火炮定位系统、雷达跟踪系统等基于反馈原理的军用装备，进一步促进和完善了自动控制理论的发展。a.特点研究对象：单输入、单输出线性定常系统。解决方法：频率法、传递函数。数学工具：常微分方程、差分方程、拉氏变换、Z变换。b.局限性不能应用于时变系统、多变量系统。不能揭示系统更为深刻的内部特性。现代控制理论由于经典控制理论只适用于单输入、单输出的线性定常系统，只注重系统的外部描述而忽视系统的内部状态。因而在实际应用中有很大局限性。随着航天事业和计算机的发展，20世纪60年代初，在经典控制理论的基础

7、上，以线性代数理论和状态空间分析法为基础的现代控制理论迅速发展起来。特点研究对象：多输入、多输出系统，线性、非线性、定常或时变、连续或离散系统。解决方法：状态空间法（时域方法）。数学工具：线性代数、微分方程组、矩阵理论。大系统理论随着控制理论应用范围的扩大，从个别小系统的控制，发展到若干个相互关联的子系统组成的大系统进行整体控制，从传统的工程控制领域推广到包括经济管理、生物工程、能源、运输、环境等大型系统以及