自动控制原理 课件第1章 绪论.ppt

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1、自动控制原理目录第1章　绪论第2章　自动控制系统的数学模型第3章　自动控制系统时域分析第4章　根轨迹法第5章　频域分析法第6章　自动控制系统的设计与校正第7章　离散控制系统分析第8章　非线性控制系统分析第1章　绪　论自动控制原理是研究各类自动控制系统共同规律的一门技术科学。主要讲述自动控制的基本理论和分析、设计控制系统的基本方法等内容。1.1自动控制系统的基本概念所谓自动控制是指在无人参与的情况下，利用自动控制装置使被控制的生产设备或生产过程自动地按照预定的规律去工作的过程。而自动控制系统是按照某些规律结为一个整体的

2、元部件的组合，它们按照输入信号或输入指令的要求调节相应的物理量的连续变化，使之达到预期的固定数值，或按照预期的规律进行变化。1.1自动控制系统的基本概念图1-1直流电动机转速控制系统原理示意图1.1自动控制系统的基本概念直流电动机转速控制系统的工作过程是：电位器产生初始输入电压信号，通过控制器的处理产生控制直流电机电枢回路的控制电压，并将加在电机电枢回路上，使直流电动机旋转，产生一定的转速或角速度，从而带动负载运转。1.1自动控制系统的基本概念相关概念说明1.被控对象2.被控量3.控制器4.控制量5.参考输入量6.偏

3、差信号7.反馈8.测量元件9.比较元件10.定值元件11.执行元件12.扰动信号1.1自动控制系统的基本概念1.1自动控制系统的基本概念1.2自动控制系统的组成与结构1.2自动控制系统的组成与结构1.2自动控制系统的组成与结构1.3自动控制系统的分类1.按照系统的结构分类开环控制系统闭环控制系统复合控制系统1.3自动控制系统的分类2.按照参考输入量的变化规律分类恒值控制系统随动控制系统程序控制系统1.3自动控制系统的分类3.按照输入量与输出量的关系分类线性控制系统非线性控制系统设系统有如下输入、输出的关系式若满足(为

4、常数）的关系，称为满足齐次叠加原理。非线性函数是指函数的系数与变量有关，或含有变量及其导数的高次幂或乘积项的函数。如就是非线性函数。1.3自动控制系统的分类4.按照系统参数是否随时间变化分类定常控制系统时变控制系统5.按照系统传输信号的不同分类连续控制系统离散控制系统1.3自动控制系统的分类6.按照系统输入输出端口关系分类单入单出控制系统多入多出控制系统图1-10自动控制系统输入输出端口关系示意图1.4自动控制系统分析与设计的基本要求1.4.1自动控制系统分析与设计的基本要求1.稳定性2.准确性3.快速性1.4自动控

5、制系统分析与设计的基本要求1.4.1自动控制系统分析与设计的基本要求1.稳定性1.4自动控制系统分析与设计的基本要求1.4.1自动控制系统分析与设计的基本要求2.准确性1.4自动控制系统分析与设计的基本要求1.4.1自动控制系统分析与设计的基本要求3.快速性1.4自动控制系统分析与设计的基本要求1.4.2自动控制系统分析与设计的步骤1.确定设计目标2.确定控制系统结构3.建立控制系统数学模型、这几控制装置4.实验室或现场调试1.5自动控制理论的内容与发展自动控制理论根据其发展过程可以分为以下三个阶段：1.经典控制理论

6、阶段20世纪30年代至50年代内奎斯特：关于反馈控制系统稳定性的理论伯德：伯德图伊文思：根轨迹法研究的对象是线性定常控制系统中的单入单出控制系统，采用的数学工具是微分方程和传递函数，研究的方法有根轨迹法和频率分析法。1.5自动控制理论的内容与发展自动控制理论根据其发展过程可以分为以下三个阶段：2.现代控制理论阶段20世纪60年代至70年代现代控制理论中主要的理论成果有庞特里亚金(Pontryagin)的极大值原理，贝尔曼（R.Bellman）的动态规划原理，卡尔曼(R.E.Kalman)的可控性和可观性以及最优滤波原

7、理等。1.5自动控制理论的内容与发展自动控制理论根据其发展过程可以分为以下三个阶段：3.智能控制理论阶段20世纪70年代至90年代智能控制理论的研究以人工智能的研究为主要方向，引导人们去探讨自然界更为深刻的运动机理。ThankYou!