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自动控制原理梅晓榕第一章自动控制概述:机械转速、位移,温度,压力,流量,物位,姿态,航向……装置:航天器,飞机,导弹,船舶,机床,机器人,化工生产过程……自动控制原理:自动控制的基本理论和分析、设计控制系统的基本方法。经典控制理论与现代控制理论。:使装置或过程(对象)按给定规律运行,使被控变量按给定规律变化。系统:能完成一定任务的物体(元件)的组合。室温控制系统元件框图控制对象:被控制的装置、物理系统或过程。控制器:对控制对象产生控制作用的装置。执行元件:直接改变被控变量的元件。传感器或测量元件:检测物理量并转换成另一种量。室温控制系统功能框图输入信号:外加变量。输出信号:系统或元件产生的变量。控制变量:控制器输出的信号,作用在对象上。反馈信号:被控量经传感器变换并返回到输入端的信号,要与输入信号比较,产生偏差信号。指令输入、给定值:被控量的希望值。参考输入信号:代表指令输入与反馈信号比较的基准信号。偏差信号:参考输入信号与反馈信号之差。扰动信号:不希望的外加信号。:输出信号受到输入信号和输出信号自身(反馈信号)的作用。信号流线形成闭合回路。又称反馈控制。输出信号受偏差量控制。优点:精度高,抗干扰能力强。缺点:系统结构、设计和调试复杂,可能产生失控——不稳定。开环控制:输出信号只取决与输入信号,与输出无关。优点:系统结构和调试简单。缺点:抗干扰能力差。、定值控制系统和程序控制系统定值控制系统:输入是固定值。伺服系统:输入是时间的函数,变化规律常常未知。程序控制系统:输入信号按已知规律变化。。计算机控制系统与模拟控制系统。运动控制系统与过程控制系统。定常系统与时变系统。。。前置放大器与功率放大器。。传感器,变送器,敏感元件,检测元件。(校正元件)补充的元件。,正常运行。最基本、最重要的要求。。稳态精度,稳态性能。、平稳。动态性能。第二章系统的数学模型描述系统中各变量关系的数学形式与方法。经典控制与现代控制理论的基础。静态关系:对时间的导数可忽略不计。由输入可确定输出。动态关系:对时间的导数不可忽略,由输入和初始条件共同确定输出。动态系统数学模型的基础是微分方程。建模方法:分析法(理论建模)和实验法(系统辨识)。定常系统和集总参数系统。不同的系统可能有相同的数学模型。,输入在右,降阶排列。列写步骤:1)确定输出与输入量。2)列写原始方程组,方程个数比中间变量多1。3)消去中间变量。4)标准化整理。