自动控制原理简明教程(第二版)

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1、2021/10/61自动控制原理王承国wangcg@126.com2021/10/62主要参考书自动控制原理科学出版社胡寿松自动控制原理国防工业出版社李友善自动控制原理华南理工大学出版社高国燊自动控制原理清华大学出版社吴麒MATLAB/Simulink与控制系统仿真电子工业出版社王正林反馈控制系统设计与分析——MATLAB语言应用清华大学出版社薛定宇2021/10/63中文核心期刊要目总览(北京大学2012版）自动化学报控制理论与应用模式识别与人工智能控制与决策信息与控制机器人系统仿真学报数据采集与处理传感器技术

2、2021/10/64课程概况国家一级学科：控制科学与工程国家二级学科：控制理论与控制工程、检测技术与自动化装置、系统工程、模式识别与智能系统和导航、制导与控制对应本科专业：自动化（自动控制）难、理性很强、与数学联系密切学分：3时间：周一3-4节，周四1-2节地点：教学一区1220实验地点另行通知2021/10/65课程要求及考核方式课程要求：*按时上课（无故旷课-5，迟到早退-3）*认真听讲，遵守课堂纪律*按时、独立完成作业*遇到问题及时解决*多看参考书、期刊杂志，深入理解课程内容*注意理论学习和实际应用之间的联

3、系考核方式：笔试、闭卷!考勤、实验和作业：30％!期末考试卷面成绩：70％设施农业的自动化控制设施农业自动化检测与控制设备包括作物栽培管理专家系统、现场总线、智能变送单元、控制单元、传感器、继电器驱动单元、执行机构。作物栽培管理专家系统根据温室栽培作物的专家知识经验，综合能量最省和作物生长最适宜原则，自动调整温室的环境条件和营养液成分。不同的作物品种、不同的生长期环境参数的上下限和最适宜值，可以由专家设定。所有测量参数和执行结构动作情况都记录在电脑内，可供随时查询、打印。控制单元包括：双向天窗角度开闭驱动，遮阳

4、网驱动，防虫网驱动，通风机，喷灌滴灌定时或根据土壤水分控制，营养液自动配制和弃液，节能加温等.智能变送单元进行数据采集,具有自诊断,自标定等功能。传感器包括测量环境参数的传感器(温、湿度、光照、二氧化碳、土壤水分等)以及营养液成分(pH，电导、氮、磷、钾等)，小气象传感器(风速、风向、大气温湿度和大气压等)等。2021/10/67第一章自动控制的一般概念1-1自动控制的基本原理与方式1-2自动控制系统实例1-3自动控制系统的分类1-4对自动控制系统的基本要求2021/10/68自动控制自动控制是指在无人直接参与的

5、情况下，利用外加的设备或装置（统称控制装置或控制器），使机器、设备或生产过程（统称被控对象）的某个工作状态或参数（即被控量）自动地按照预定的规律运行。自动控制理论自动控制理论是研究自动控制问题共同规律的技术科学，主要讲述自动控制技术的基本理论与控制系统分析与设计的基本方法等内容。2021/10/69是指按照某些规律结合在一起的物体（元部件）的组合，它们相互作用、相互依存，并能完成一定的任务。系统能够实现自动控制的系统就可称为自动控制系统，一般由控制装置和被控对象组成。自动控制系统2021/10/610自动控制是一

6、门技术学科，从方法论的角度来研究系统的建立、分析与设计。《自动控制原理》是本学科的专业技术核心课程。（1）自动控制理论的基础课程，该课程与其它课程的关系。自动控制理论电路理论电机与拖动大学物理信号与系统复变函数拉氏变换模拟电子技术线性代数微积分各类专业课线性系统现代控制理论2021/10/611（2）自动控制理论已经发展为理论严密、系统完整、逻辑性很强的一门学科。从基本反馈控制原理发展到：自适应控制、最优控制、鲁棒控制、大系统控制、智能控制等。讨论的对象：因果系统、工程系统系统的广义性：经济、社会、工程、生物、环

7、境、医学课程特点：研究系统的共性问题实际系统物理模型数学模型方法(系统组成)分析、设计2021/10/612控制理论的发展历史1765年俄国机械师波尔祖诺夫发明了蒸汽机锅炉水位调节器1788年英国人瓦特(Watt)发明了蒸汽机离心式调速器1877年劳斯(Routh)和赫尔维茨(Hurwitz)提出判定系统稳定的代数判据1892年俄国学者李亚普诺夫发表了“论运动稳定性的一般问题”的博士论文，提出李亚普诺夫稳定性理论19世纪末到20世纪前半叶，内燃机的使用二次世界大战中，搭起了经典控制理论的框架，战后这些理论被公开，

8、并应用于一般的工业生产过程中20世纪10年代，PID控制器2021/10/613经典控制理论（20世纪40—60年代）1932年奈奎斯特(Nyquist)的《再生理论》一文，开辟了频域法的新途径1945年伯德(Bode)的《网络分析和反馈放大器设计》一文，奠定了经典控制理论的理论基础，在西方开始形成了自动控制学科1947年美国出版了第一本自动控制教材《伺服机件原理》194