自动控制原理第一章.ppt

封面,欢迎光临,目录,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自动控制系统示例 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 1-5自动控制系统的分析与设计工具,SM,负载,+,+,+,+,u0,n,ua,电动机速度控制系统,电动机速度开环控制系统(补充),电动机速度控制系统(补充),+,+,+,+,+,u0,n,ua,ue,ut,功率,放大,负载,SM,TG,电动机速度闭环控制系统,按扰动控制的速度控制系统(P7),电动机速度复合控制系统,函数记录仪原理示意图(P7),RQ,RW,u,L,t,ur,变换器,放大器,绳轮,电机,测速机,减速器,函数记录仪方块图(P7),飞机示意图,给定电位器,反馈电位器,给定装置,放大器,舵机,飞机,0,c,扰动,俯仰角控制系统方块图(P8),飞机方块图,垂直陀螺仪,反馈电位器,Of course , it is feedback that close the loop.,Feedback (补充),故障介绍(补充),1968年9月18日，德尔塔L(DSV-3L)运载火箭长纳维拉尔 角发射场17A发射台进行第59次发射，有效载荷为国际通讯卫星3F1。,发射失败后，对失败原因进行了调查研究，发现故障是由于速率陀螺配电盒中俯仰速率线路内的一根导线松动造成的。,1974年11月5日，长征二号运载火箭在酒泉卫星发射场第一次正式执行发射卫星任务。起飞后不久，火箭的飞行姿态即失去稳定，出现摇摆，且摇摆越来越大。至20秒时，由于火箭的俯仰姿态角偏差太大，姿态自毁系统使爆炸器起爆，火箭自毁，残骸落在发射场附近。,火箭起飞后，俯仰角速率控制系统出了故障，俯仰面内出现间歇振荡。起飞20秒后，振荡逐渐增大，108秒，火箭指令炸毁。,发射失败后，通过对遥测数据的判读、地面模拟实验和残骸分析得知，由于俯仰回路中的速率陀螺至放大器的导线在距速率陀螺690mm处有暗伤。在飞行条件变化的情况下发生断路，使姿态速率陀螺失去作用，导致稳定系统俯仰通道失稳，造成火箭自毁。,神经网络计算机(补充),科学家们受到人脑神经系统处理信息的模式的启发，着眼研制人工神经网络计算机。85年美国加州理工学院和贝尔实验室合作，用2.5万个晶体管和10万个电阻，制成了一个具有256个人工神经元的神经网络计算机，从而引起了一场世界性的神经网络计算机研究热潮。,人的大脑是一个天然的神经网络计算机。它由450亿个神经细胞组成。每个神经细胞都有大约1000个像树枝一样的突起。一个神经细胞及其发生的许多突起构成一个神经元。大脑中所有的神经元相互紧密连接就构成了一个极其复杂的神经网络。神经网络计算机就是在一定层次和一定程度上模仿人脑的神经系统。,92年日本三菱电机公司已制成了世界最大规模神经网络计算机硅芯片。这种芯片在1.5公分见方的硅片上集成了400个神经元和4万个连接这种神经元的神经键。运算速度达200万次/秒，可在瞬间学习和认识40万个字。,发电机自动调压系统(P18),SM,G,K,负 载,uf,+,G,负 载,K,+,+,110V,110V,U,液位控制系统(P18),控制器,减速器,电动机,电位器,浮子,用水开关,Q2,Q1,c,if,SM,仓库大门终点开闭控制系统(P18),控制系统设计过程(补充),1、确立控制目标,2、确定控制变量,3、给定各变量控制要求（设计指标）,4、确定系统结构、选择执行机构,5、建立对象、执行机构和传感器模型,6、建立控制器模型，选择关键待调参数,7、优化系统参数，分析系统性能,若性能满足设计要求，设计工作结束,不满足,胰岛素注射控制系统(补充),控制系统在生物医学领域获得了广泛应用，出现了药物自动注射系统。由于微型葡萄糖传感器尚不成熟，胰岛素注射控制系统采用开环控制。,随着科学技术的发展，今后更复杂的注射控制系统应该可以根据测得的血糖水平实施闭环注射控制。,1、确立控制目标,设计一个能调节糖尿病人血糖浓度的系统,2、确定