控制原理0101知识讲解.ppt

《控制原理0101知识讲解.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、控制原理01011.控制理论的基本概念CHAPTER1BASICCONCEPTINCONTROLTHEORY8/15/202121.控制理论的基本概念BASICCONCEPTINCONTROLTHEORY1.1自动控制系统的概念1.2控制系统的基本结构1.3控制系统的基本要求1.4自动控制系统的分类1.5控制理论发展回顾1.6控制理论研究什么?8/15/202131.1自动控制系统的概念CONCEPTOFTHEAUTOMATICCONTROLSYSTEM自动控制即指无需人经常直接参与，而是通过某种装置或某种策略，对所论的对象施加合乎预定目的的作用，以使该对象产生所期望的行

2、为或变化。自动——无需人经常直接参与，自行运动；控制——一事物对另一事物的影响、引导、管理、命令等作用。①自动控制（AUTOMATICCONTROL）8/15/202141.1自动控制系统的概念CONCEPTOFTHEAUTOMATICCONTROLSYSTEM①自动控制（AUTOMATICCONTROL）例如：电冰箱工作时，冰箱内温度高于调定温度时，电机启动驱动压缩机制冷，当温度降到调定值时，电机停。外界气温高，冰箱制冷频繁。整个工作不要人管。电冰箱便是自动控制的。制冷系统对箱内物质这一对象施加了作用，使这个对象具有所期望的结果——温度处于预先设定的值。8/15/202

3、151.1自动控制系统的概念CONCEPTOFTHEAUTOMATICCONTROLSYSTEM②系统(SYSTEM)系统一词是广义的，通常(较公认地)认为它是人为划分的、若干元素为了某种目的、有机地相互结联的一个整体，其结联关系也是人为。这个定义指出了系统的三个基本属性，即：(1)人为目的性；(2)整体性；(3)元素间的关联性。在控制系统中，由于系统状态变化不能在瞬间内完成，故控制系统是时变的——具有动态性质。8/15/20216因此，控制系统具有四个特性：人为目的性；整体性；关联性；动态性1.1自动控制系统的概念CONCEPTOFTHEAUTOMATICCONTROL

4、SYSTEM②系统(SYSTEM)8/15/20217信息——系统处于某一运动状态时，元素表现出来的消息、情报或数据。元素不同，信息可能不同；信息既不是物质，也不为能量，它是一个十分抽象的概念，是系统内涵的表征。1.1自动控制系统的概念CONCEPTOFTHEAUTOMATICCONTROLSYSTEM信号——用于传递、传送信息的载体，信号以一定的物质形式出现。③信息(INFORMATION)、信号(SIGN)8/15/20218如:某工地传来“嘭铛、嘭铛、…”打桩声，声音是信号，声音的内容是信息，此信息反映出：该工地使用的打桩机是一种落后的柴油打桩机，······等信息

5、.8/15/20219对控制系统的研究，关心的不是质、能的传送，而在于信息的传递、转换对系统的作用如何、规律如何；当然，信息的传送靠其载体——信号来实现，而信号又以一定形式的质、能内容出现。此两点正是控制理论有别于传动理论的所在。因此，研究控制理论是从信息、物质、能量的综合内涵这一全新观念来进行的；在进行控制理论一般理论研究时，不能说它有多少千瓦、多少千克，而主要在于研究:(1)信息之间的关联性如何?(2)信号里包涵着什么内容的信息?8/15/202110(THEBASICCONSTRUCTIONOFCONTROLSYSTEM)控制系统基本结构按所选被控制对象与系统的输入

6、（又称指令）是否有反馈通道的存在分为:开环控制系统和闭环控制系统两大类。1.2控制系统的基本结构8/15/2021111.2.1系统及模型1.2控制系统的基本结构组成系统的各个部分,可以是元件,也可以是下一级的系统,后者称为“子系统”;而整个系统又可以是上一层系统的子系统.进行系统分析，须：1.了解系统的组成各部分2.了解各部分间的相互作用关系“系统”一词已在前面定义。注意：一个系统的特性并不能看成是组成它的元件或子系统的特性中简单总和.比起元件或子系统的特性来,系统特性要复杂得多,丰富得多.8/15/202112下图所示系统比原“子系统”的组合复杂得多。mf(t)ky(

7、t)图1.2.1M-K系统模型M-K系统在初始位移或初始速度的作用下,会开始“简谐振动”,即质块M按照正弦或余弦规律做往复运动,这是由于质块与弹簧两者结合在一个系统中相互作用而造成的,分别研究两个元件,无论如何也得不出这一结论。1.2.1系统及模型1.2控制系统的基本结构8/15/2021131.2.1系统及模型1.2控制系统的基本结构静态模型与动态模型动态模型——描述系统在输入作用下，输出随时间变化规律的模型。静态模型——描述系统在恒输入或缓慢变化的输入作用下，输出规律的模型。当mf(t)cky(t)b)图2.1.2MCK系