1 绪论 - 01第一节 自动控制系统基本原理VIP

1 1 自动控制系统的基本原理 1 绪论内容绪论内容 自动控制系统的基本原理 自动控制系统的分类 自动控制系统的基本要求 自动控制的发展历史 2 神神舟舟10号发射升空号发射升空 3 战斧式巡航导弹战斧式巡航导弹 4 装配机器人装配机器人 5 自动泊车系统自动泊车系统 6 什么是控制什么是控制 控制 使某个 某些 量按一定的规律变化 7 被控制量 几个示例几个示例 神舟九号与天宫一号的交汇对接神舟九号与天宫一号的交汇对接 被控制量 是神舟九 号与天宫 一号的相 对距离 8 9 目标 导弹 导弹与目标的相对距离 为被控制量 最终必须 趋向于0 导弹的控制问题导弹的控制问题 10 高射炮的控制问题高射炮的控制问题神弓神弓 防空系统防空系统 高射炮的俯仰角 和方位角 是两个被控制量 11 雷达天线随动系统雷达天线随动系统 12 钢板厚度钢板厚度的控制问题的控制问题 通过控制轧制力 使钢板厚度均匀 13 退火炉的温度控制退火炉的温度控制 为了防止在退火过程中工件产生内应力 退火 炉内的温度应该按照图示曲线的规律变化 时间 温度 0 退火炉的温度变化曲线 14 在这个例子中 炉内温度温度就是被控制量被控制量 当外 界环境温度的改变对炉内温度产生干扰时 炉内温 度仍然应该按照预定的规律变化 而不受干扰的影 响 这就是自动控制的目的 自动控制自动控制 自动 就是不需要人的介入 自动控制 在脱离人的直接干预下 利用控制装置 使被控对象按照预定的规律运行 自动控制系统 将被控的对象和实现控制功能的控 制装置组合起来称为自动控制系统 15 自动控制的优点自动控制的优点 可以快速准确地进行控制 比人工控制效果更好 使人们从繁重的 大量的重复性劳动中解放出来 在恶劣的环境或人们无法到达的环境中实现自动 控制 可以长时间不疲劳的工作 以提高工作效率 16 电动机速度控制系统电动机速度控制系统 17 1 2 1 2 相关术语相关术语 1 1 18 1 被控对象被控对象 也称被控过程 被控系统 它可能是一个设备 多数由一些机器零件有机地组合在一起 其作用是完成一种特定的操作 2 被控参数被控参数 也称为系统输出 体现系统控制目的的物理量 距离 方位角度等 3 控制参数控制参数 由控制器改变的量 对被控参数有较好的调节能力 阀门开 度 电枢电压等 1 2 1 2 相关相关术语术语 2 2 19 4 系统输入系统输入 作用于被控对象或系统输入端 并可使系统具有预定功能或预 定输出的物理量 给定温度 电位器滑杆位置 5 扰动扰动 一种对系统的输出量产生影响的信号 水箱出水 负载等 6 开环控制开环控制 输出量对输入量 控制作用 没有影响的系统 缺点缺点 没有抵抗扰动的能力没有抵抗扰动的能力 电位器 功率 放大器 电动机 电枢电压电位器电压 电位器 滑杆位置 转速 电位器 功率 放大器 电动机 测速 发电机 电枢电压电位器电压 电位器 滑杆位置 转速 控制器 转速给定 值 1 2 1 2 相关相关术语术语 3 3 将输出量反送到输入端 与输入端形成偏差称之为反馈 7 闭环控制闭环控制 将输出量与参考输入量进行比较 并且 将它们的偏差作为控制手段 以保持两者之间预定关系的 系统 也称为反馈控制系统 20 负反馈负反馈 反馈的加入反馈的加入 使偏差越来越小使偏差越来越小 正反馈正反馈 反馈的加入反馈的加入 使偏差越来越大使偏差越来越大 振荡发生器振荡发生器 最大最大的特点的特点 消除偏差消除偏差 使系统对参数不敏感使系统对参数不敏感 控制系统中主要采用控制系统中主要采用负反馈负反馈 21 被控对象被控对象和一和一个目的个目的 选择一些仪器仪表选择一些仪器仪表 测量仪表或执行机构或控制器测量仪表或执行机构或控制器 构成一个完整的控制系统构成一个完整的控制系统 控制器执行 器 被控 对象 偏差 被控参数 测量仪表 参考输入 控制系统控制系统通常习惯通常习惯用结构图用结构图来表示来表示 方框方框 代表功能模块代表功能模块 结构图结构图 带箭头的线段带箭头的线段 代表信号传递方向代表信号传递方向 典