第章自动控制方式

第2章自动化的核心

——自动控制

1本章内容自动控制的基本形式

开环控制，闭环控制，补偿控制最基本和最常用的控制方法——PID控制

比例、积分、微分控制

最热门的控制方法——智能控制

专家控制、模糊控制、神经网络控制

自动控制的发展概况

技术、理论

2什么是自动控制？

自动控制与自动化的关系和区别：自动控制是自动化的重要组成部分；自动化强调的是代替人完成任务，而自动控制强调的则是控制，通过控制使某些变量（如温度、速度、压力、位置、运动轨迹等）按要求变化。自动控制就是无须人的直接参与，通过控制装置去自动操纵机器、设备等，使其按照预定的规律运行，完成要求的任务。32.1自动控制的基本形式4例：电加热炉的炉温控制外部扰动：电源电压波动，环境温度变化等内部扰动：元器件老化、参数改变，工件体积和质量变化等给定电位器

～给定电压加热炉+-交流电源电热丝功率放大器工件2.1.1最简单的控制——开环控制5特点：没有反馈，结构简单，但抗扰性差，控制精度低原理图：方块图：功率放大器加热炉控制输入（给定电压）（电功率）输出量（炉温）控制装置受控对象扰动量扰动量给定电位器

～给定电压加热炉+-交流电源电热丝功率放大器工件62.1.2自动控制的精髓——反馈控制例：电加热炉的炉温反馈控制（人作为控制器）给定电位器

～给定电压加热炉+-交流电源电热丝功率放大器工件温度检测根据炉温的高低调节给定电压，从而调节温度7给定电位器

～控制量加热炉控制器误差e

温度变送器

变换电压uf电热丝温度

传感器功率放大器温度信号+-交流电源

给定电压uru输出量y（炉温）+-工件注：反馈控制又称为“闭环控制”电加热炉的炉温反馈控制（自动控制）8方块图：

原理图：控制器加热炉炉温检测ur扰动y－eufu相加点(综合点)检测噪声给定电位器

～控制量加热炉控制器误差e

温度变送器

变换电压uf电热丝温度

传感器功率放大器温度信号+-交流电源

给定电压uru输出量y（炉温）+-工件9正反馈例：音响系统、振荡电路等反馈控制的特点：有反馈信息（信号传递形成闭合回路），抗扰性好，控制精度高反馈形式：负反馈（广泛应用），正反馈（很少用）10反馈系统的相关术语：受控对象反馈信号温度：被控量给定信号比较环节检测环节-给定电位器

～控制量加热炉控制器误差e

温度变送器

变换电压uf电热丝温度

传感器功率放大器温度信号+-交流电源u输出量y（炉温）+工件11控制装置受控对象检测环节给定信号扰动－反馈信号控制量误差被控量反馈控制系统的基本结构：12反馈控制系统举例：水箱的水位控制+-水位y出水阀门误差进水水箱放大器M电机给定电位计方块图？13反馈控制举例：全自动燃气热水器手动调节全自动反馈调节：自动根据水温调节火力进水出水进气燃气热水器原理图14反馈控制举例：电冰箱的温度控制继电控制器温度检测15反馈常控制衡举例缺：楼毒房恒但压供钟水水泵调速

控制器进水至用水户水压检测流量检测16其他乒反馈迎控制催的例厅子：人走绣路、岔骑车嚼、驾沙车等数控符机床拾自动夺加工寨零件交通夜信号钓反馈辽控制雷达牧火炮友系统冒自动逝跟踪诵飞机人的习体温悔、呼策吸、犁心跳芹等教学恒过程牢、人贡才培记养过唯程人口吵控制牧、恭经济不控制…还有咽哪些题你知捡道的棋反馈践控制度系统油例？172.猪1.佩3即时弟纠偏—补偿薄控制例：柴电加祸热炉妨对电挪源电粱压波柜动的策补偿劳控制电源卸电压网↑输出惨电压脚↑，淹但补疼偿调锡节器显使控羽制电惭压↓输出捉电压轿基本芝不变温度虑基本御不变功率放大器加热炉输出电压炉温控制电压扰动电源电压波动给定电位器给定电压扰动检测补偿调节器补偿顺控制救的特货点：废提供纠一个包控制纺作用例来尽公量抵枪消扰伴动对掘系统预的影折响，膜抑制糟扰动券比反茂馈控熄制更贴及时天。18功率放大器加热炉输出电压炉温补偿与反馈相结合的炉温复合控制系统炉温检测控制电压扰动给定电位器控制器给定电压误差反馈电压电源电压波动扰动检测补偿调节器补偿句控制脱属于帐开环柄控制学，补甘偿效蹄果取汁决于淘设计富是否债准确蜡，而呈且仅套对特拳定可童测扰宣动有纯效，彩一般幕扰动疮要靠递反馈侵控制半来抑翁制。19复合码控制济系统傻例：按水箱还的水罢位反协馈控挎制+针对匆出水兔流量注变化蜡的补恶偿控梯制+-水位y出水阀门误差进水水箱放大器M电机给定电位计出水流量检测补偿调节器出水流量变化补偿调节改变阀门开度水位基本不变比单窃纯的迈反馈陡调节贴更快石、更美及时钻！20补偿友控制羊可更娃快地别及时蒜抑制持可测勉扰动负对输网出的性影响继（对吵其他招扰动连没有堆抑制候作用汁）；反馈独控制样可抑计制一季般扰恼动对