自动控制原理第一章黄坚第二版.ppt

《自动控制原理第一章黄坚第二版.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、26/4/2009http://172.25.13.150/第一章自动控制的基本原理第二节自动控制系统的分类第一节自动控制与自动控制系统第四节自动控制理论发展简述第三节对控制系统性能的要求课程安排、学习方法、实验安排第一节自动控制与自动控制系统一、自动控制的基本概念第一章自动控制的基本原理1969年7月20日，“阿波罗11号”飞船首次登陆月球时的珍贵图片第一节自动控制与自动控制系统2008年9月25日至28日,中国成功实施了神舟七号载人航天飞行（新化社报道）第一节自动控制与自动控制系统图1-5飞机在上海浦东国际机场跑道上滑行第

2、一节自动控制与自动控制系统图一列CRH3“和谐号”动车组停靠在改扩建的新北京南站站台（中国政府网陈涛摄）第一节自动控制与自动控制系统图RH炼钢设备第一节自动控制与自动控制系统苏格兰科学家展示新近研制成功的高仿真仿生学假肢。第一节自动控制与自动控制系统图1-4住宅看护机器人（法新社报道）第一节自动控制与自动控制系统图1-71989年，人工智能模糊控制全自动洗衣机在三洋研制成功（引自人民网）第一节自动控制与自动控制系统一、自动控制的基本概念现代科学技术中的自动控制技术得到了广泛的应用航天器工业控制机器人家用电器自动控制：在无人直接

3、参与下，利用控制装置操纵受控对象，使受控对象的被控量按给定信号变化规律去变化。第一节自动控制与自动控制系统控制量:阀门开度（蒸汽流量）例水温人工控制系统受控对象:水箱系统的构成：被控制量:水温蒸汽通过热传导器件把热量传递给水,水的温度与蒸汽的流量成正比.手动调节阀门的开度，从而调节蒸汽的流量,来控制水的温度.但人工难以实现稳定的高质量控制.第一节自动控制与自动控制系统例水温自动控制系统系统中增加了：控制器电机加入给定信号工作原理：检测实际温度产生控制信号通过电机调节阀门的开度从而调节蒸汽流入，控制水的温度.实现没有人直接参入的

4、自动水温控制.控制器第一节自动控制与自动控制系统温度检测为了方便地分析系统性能，一般用框图来表示系统的结构，水温自动控制系统可用框图表示为：要使自动控制系统满足工程实际的需要,必须研究自动控制系统的结构参数与系统性能之间的关系。特别是被控对象运动规律实际温度偏差反馈量预期温度_控制器执行机构阀门水箱控制器第一节自动控制与自动控制系统二、自动控制系统的基本构成及控制方式1．开环控制有顺向作用而无反向联系.不同的被控对象和不同的控制装置构成了不同的控制系统，所以自动控制系统的种类是很多的。自动控制系统一般有两种基本控制方式.开环控

5、制控制装置与受控对象之间只第一节自动控制与自动控制系统例转台速度开环控制系统转台电机电源和放大装置速度设置系统组成：由图可见：速度设置信号通过功率放大以后，提供给电动机驱动电源，电动机带动转台旋转。由于被控制量速度没有反馈到输入端与给定信号比较,为开环控制系统。给定速度实际转速系统结构图:放大器直流电动机转台这种转台在CD机、计算机磁盘驱动器等许多现代装置中广泛应用.第一节自动控制与自动控制系统例转台速度开环扰动控制系统图直流电动机转速扰动控制系统测量出外部扰动作用，形成与外部扰动作用相反的控制量与外部作用共同使被控量基本不受

6、影响。第一节自动控制与自动控制系统例转台速度开环控制系统结构简单，稳定性好，容易设计和调整以及成本较低的优点，对那些负载恒定，扰动小，控制精度要求不高的实际系统，是有效的控制方式。开环控制的特点：第一节自动控制与自动控制系统2．闭环控制闭环控制:闭环控制又称为反馈控制或按偏差控制。控制装置与受控对象之间，不但有顺向作用，还有反向联系。例转台速度闭环控制系统系统中增加了测速发电机作为反馈装置测出电动机的速度反馈给控制器。与给定信号比较产生偏差电压，经过功率放大后对电动机的速度进行闭环控制.当速度受扰动发生变化时，偏差电压也随之变

7、化，通过闭环调节能消除干扰。系统结构图测速机偏差预期速度实际转速放大器_直流电动机转台第一节自动控制与自动控制系统闭环控制在这种（闭环）系统中，测量元件测的是被控量（转速n），所以，无论任何因素，只要n变化，就可以自动调节，消除或减小这种变化。第一节自动控制与自动控制系统直流调速系统、交流变频调速系统（3）能减小或消除由扰动形成的偏差，具有较高的控制精度和较强的抗扰能力。通过以上的实例分析可得出闭环控制系统具有的特点：（1）系统的控制信号是给定值与反馈量的差值，故称为按偏差控制或反馈控制。（2）闭环系统有两种传输通道：前向通道

8、和反馈通道。自动控制原理中主要讨论闭环控制系统。反馈是控制的精髓第一节自动控制与自动控制系统3．复合控制测量出外部作用，形成与外部作用相反的控制量与外部作用共同使被控量基本不受影响。前馈补偿控制复合控制基本形式.前馈补偿控制：复合控制：反馈控制+在外部作用下，由系统被控制量的