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第1章自动控制系统概述.ppt

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文档列表 文档介绍

第1章自动控制系统概述
自动控制理论的发展史及内容
开环控制和闭环控制
自动控制系统的组成
自动控制系统的分类
对自动控制系统的基本要求
自动控制系统实例
自动控制是指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。系统是指按照某些规律结合在一起的物体(元部件)的组合, 它们相互作用、相互依存, 并能完成一定的任务。
自动控制技术的应用可以追溯到18
世纪(1788年)瓦特(Watt)利用小球离心调速器使蒸汽机转速保持恒定的开创性的突破, 以及19世纪(1868年)麦克斯韦(Maxwell)对轮船摆动(稳定性)的研究。但在初期,自动控制技术的应用进展很缓慢。自动控制技术的真正发展是在20世纪。
自动控制理论通常可分为经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论。 1) 经典控制理论
经典控制理论产生并发展于20世纪40~60年代。
2) 现代控制理论
现代控制理论于20世纪60年代中期发展成熟。
3) 智能控制理论
智能控制理论是20世纪70年代后, 控制理论向广度和深度发展的结果。
智能控制系统是指具有某些仿人智能的工程控制与信息处理系统, 其中最典型的就是智能机器人。对自动控制理论的具体描述可表示为图1-1。
图1-1 对自动控制理论的具体描述
开环控制和闭环控制
1. 开环控制系统(Openloop Control System)
若系统的输出量不被引回来对系统的控制部分产生影响,则这样的系统称为开环控制系统。图1-2就是一个由步进电机驱动的数控加工机床,也是一个没有反馈环节的开环控制系统。
图 1 - 2 数控加工机床示意图
图1-3为数控加工机床开环控制方框图。此系统的输入量为加工程序指令, 输出量为机床工作台的位移,系统的控制对象为工作台,执行机构为步进电动机和传动机构。由图可见,系统无反馈环节,输出量并不返回来影响控制部分,因此是开环控制。
图 1 - 3 数控加工机床开环控制方框图

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