自动控制原理-1 -8章zkyl

自动控制原理2教材教材

《自动控制原理》（第五版）,胡寿松著,科学出版社。3成绩考核平时成绩（20%）

-出勤

-作业

-实验期末成绩（80%）

-闭卷考试4《自动控制原理》

与其它课程的关系自动控制原理电机与拖动电子技术线性代数微积分（含微分方程）复变函数、拉普拉斯变换电路理论大学物理（力学、热力学）电力电子技术各类控制系统课程5自动控制原理讲授内容

自动控制的一般概念控制系统的数学模型线性系统的时域分析法线性系统的根轨迹法6自动控制原理讲授内容

线性系统的频域分析法线性系统的校正方法线性离散系统的分析与校正非线性控制系统分析第一章

自动控制的一般概念8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91-1自动控制的基本原理与方式自动控制技术及其应用自动控制－－－在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（称控制装置或控制器），使机器、设备或生产过程（统称被控对象）的某个工作状态或参数（即被控量）自动地按照预定的规律运行。101-1自动控制的基本原理与方式

1.自动控制技术及其应用

数控车床按照预定程序自动地切削工件；化学反应炉的温度或压力自动地维持恒定；雷达和计算机组成的导弹发射和制导系统，自动地将导弹引导到敌方目标；无人驾驶飞机按照预定航迹自动升降和飞行；人造卫星准确地进入预定轨道运行并回收等。生物、医学、环境、经济管理。。。111-1自动控制的基本原理与方式

2.自动控制理论自动控制理论－－－是研究自动控制共同规律的技术科学。经典控制理论（单输入-单输出（SISO））现代控制理论（多输入-多输出（MIMO））智能控制理论。。。121-1自动控制的基本原理与方式

2.自动控制理论研究对象数学工具常用分析方法局限性经典控制理论单输入-单输出线性定常系统微分方程，传递函数时域分析法，频域分析法,根轨迹分析法对复杂多变量系统、时变和非线性系统无能为力现代控制理论多输入-多输出变系数，非线性等系统线性代数、矩阵理论状态空间法比较繁琐（但由于计算机技术的的迅速发展，这一局限性已克服)131-1自动控制的基本原理与方式

2.自动控制理论自动控制理论的发展：1788年，JamesWatt为控制蒸汽机速度设计的离心调节器，是自动控制领域的第一项重大成果。1884年：E.J.Routh提出劳斯稳定性判据。1892年：A.M.Lyapunov提出李雅普诺夫稳定性理论。1895年：A.Hurwifz提出赫尔维茨稳定性判据。141-1自动控制的基本原理与方式

2.自动控制理论1932年：H.Nyquist提出奈奎斯特稳定性判据。1945年：H.W.Bode提出反馈放大器的一般设计方法。1948年：Evans提出并完善了根轨迹法1948年：N.Wiener发表《控制论》1954年：钱学森在美国完成《工程控制论》151-1自动控制的基本原理与方式

2.自动控制理论1956年：蓬特里亚金（Pontryagin）提出极大值原理1957年：R.I.Bellman提出动态规划理论1960年：R.E.Kalman提出卡尔曼滤波理论1960年至今：确定性系统、随机系统的最优控制，复杂系统的自适应和学习控制，鲁棒控制等目前：智能控制等161-1自动控制的基本原理与方式

3.反馈控制原理自动控制系统

------将被控对象和控制装置按照一定的方式连接起来而组成一个有机整体，称为自动控制系统171-1自动控制的基本原理与方式

3.反馈控制原理181-1自动控制的基本原理与方式

3.反馈控制原理191-1自动控制的基本原理与方式

3.反馈控制原理201-1自动控制的基本原理与方式

3.反馈控制原理什么是反馈？

------我们把取出输出量送回到输入端，并与输入信号相比较产生偏差信号的过程，称为反馈。在反馈控制系统中，控制装置对被控对象施加的控制作用，是取自被控量的反馈信息，用来不断修正被控量与输入量之间的偏差，从而实现被控对象进行控制的任务，这就是反馈控制的原理。

211-1自动控制的基本原理与方式

3.反馈控制原理例：龙门刨床速度控制系统要求：工件加工过程中不允许刨床速度波动过大措施：利用速度反馈对刨床速度进行自动控制SMTG-kFDKZCF221-1自动控制的基本原理与方式

3.反馈控制原理系统基本部件及功能：主（拖动）电动机SM输入：电枢端电压ua

输出：电动机速度n测速发电机TG+电位器输入：n输出：ut触发器CF+晶闸管整流器KZ输入：uk

输出：ua比较电路整流器放大器测速发电机触发器电动机231-1自动控制的基本原理与方式

4.反馈控制系统的基本组成

测量元件;

给定元件;

比较元件;

放大元件;

执行元件;

校正元件;241-1自动控制的基本原理与方式

4.反馈控制系统的基本组成测量元件：

------检测被控制的物理量，如果这个物理量是非电量，一般要转换成电量。

例如:

测速发电机用于检测电动机轴的速度并转换为电压；电位器、旋转变压器或自整角机用于检测角度并转换为电压；热电偶用于检测温度并转换为电压等。251-1自动控制的基本原理与方式

4.反馈控制系统的基本组成

给定元件------给出与期望的被控量相对应的系统输入量（即参据量）。比较元件------把测量元件检测的被控量实际值与给定元件给出的参据量进行比较，求出它们之间的偏差。常用的比较元件有差动放大器、机械差动装置、电桥电路等。261-1自动控制的基本原理与方式

4.反馈控制系统的基本组成放大元件------将比较元件给出的偏差信号进行放大，用来推动执行元件去控制被控对象。电压偏差信号，可用晶体管、集成电路、晶闸管等组成的电压放大级和功率放大级加以放大。执行元件------直接推动被控对象，使其被控量发生变化。用来作为执行元件的有阀、电动机、液压马达等。271-1自动控制的基本原理与方式

4.反馈控制系统的基本组成校正元件(补偿元件)------是结构或参数便于调整的元部件，用串连或反馈的方式连接在系统中，以改善系统的性能。简单的校正元件是由电阻、电容等组成的无源或有源网络，复杂的则用计算机实现校正功能。281-1自动控制的基本原理与方式

4.反馈控制系统的基本组成291-1自动控制的基本原理与方式

4.反馈控制系统的基本组成给定值SVSetpoint-Value偏差值DVDeviation-value