控制工程基础第1章_概论.ppt

课程安排
两次实验
第一章绪论
自动控制理论的思想萌芽于二十世纪初期,1948年美国科学家维纳出版《控制论》,标志这门学科正式诞生。
1954年钱学森出版《工程控制论》,首先把控制论推广到工程技术领域。
现在,控制理论已经渗透到各个领域,控制理论本身也得到了极大的发展。
根据自动控制理论的内容和发展的不同阶段分为:经典控制理论和现代控制理论
随着计算机技术的发展,依赖于计算机技术的现代控制理论又发展了最优控制、自适应控制、智能控制,如模糊控制、神经网络、遗传算法、专家系统
控制理论的发展
恒温箱控制示例:得出自动控制的概念
a. 人工控制的恒温箱
加热电阻丝
温度计
调节器
~220V
b. 自动控制的恒温箱
加热电阻丝
调节器
~220V
热电偶
减速器
执行电机
功率放大器
电压放大器
自动控制的概念
在没有人直接参与的情况下,使被控对象的某些物理量准确的按照预期规律变化。如:数控加工中心;焊接机器人
输入——控制量
输出——被控量
职能方块图
给定
信号
电压功率放大器
控制
电机
减速器
调压器
恒温箱
热电偶
u1
+
_
u2
Δu
u0
n
a
u
t0温度
恒温箱职能方块图:(与图1-2相比)
开环控制(无反馈)
闭环控制(有反馈,反馈控制)
控制系统的两种基本形式
控制系统的两种基本形式
反馈的概念:输出量通过适当的装置将信号全部或一部分返回输入端与输入量进行比较,得到偏差
开环控制
输入直接供给控制器,由控制器发出控制指令控制受控对象,产生输出。
右图所示的电机转速控制系统就是开环控制。当给定电压改变时,电机转速也跟着改变,但这个系统经受不住负载转矩变化对转速的影响。
结构简单,价格便宜,维
修容易;精度低,容易受环境变化影响
10V
Ui
U0
if
ω
控制指令
控制器
受控对象
参考输入
输出
开环系统的职能方块图