(國家精品課件)自動控制原理王建輝1.1

1、第第1章章 自動控制系統(tǒng)的基本概念自動控制系統(tǒng)的基本概念2第第1章章 自動控制系統(tǒng)的基本概念自動控制系統(tǒng)的基本概念主要內(nèi)容主要內(nèi)容n開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)n閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成和基本環(huán)節(jié)閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成和基本環(huán)節(jié)n自動控制系統(tǒng)的類型自動控制系統(tǒng)的類型n自動控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)自動控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)n小結(jié)小結(jié)3第第1章章 自動控制系統(tǒng)的基本概念自動控制系統(tǒng)的基本概念學(xué)習(xí)重點(diǎn)學(xué)習(xí)重點(diǎn)v了解自動控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)及了解自動控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)及其工作原理；其工作原理； v了解閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成和基本環(huán)節(jié)；了解閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成和基本環(huán)節(jié)； v掌握反饋控制系統(tǒng)的基

2、本要求及反饋控掌握反饋控制系統(tǒng)的基本要求及反饋控制系統(tǒng)的作用；制系統(tǒng)的作用；v學(xué)會分析自動控制系統(tǒng)的類型及本質(zhì)特學(xué)會分析自動控制系統(tǒng)的類型及本質(zhì)特征。征。4module_1_unit_1_ppt 51.1 開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)自動控制是在沒有人的直接干預(yù)下，利用物自動控制是在沒有人的直接干預(yù)下，利用物理裝置對生產(chǎn)設(shè)備和工藝過程進(jìn)行合理的控制，理裝置對生產(chǎn)設(shè)備和工藝過程進(jìn)行合理的控制，使被控制的物理量保持恒定，或者按照一定的規(guī)使被控制的物理量保持恒定，或者按照一定的規(guī)律變化，例如礦井提升機(jī)的速度控制、軋鋼廠加律變化，例如礦井提升機(jī)的速度控制、軋鋼廠加熱爐溫度的控制

3、等等。熱爐溫度的控制等等。自動控制系統(tǒng)是為實現(xiàn)某一控制目標(biāo)所需要自動控制系統(tǒng)是為實現(xiàn)某一控制目標(biāo)所需要的所有物理部件的有機(jī)組合體。的所有物理部件的有機(jī)組合體。61.1 開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)例例1-1 溫度控制系統(tǒng) 性能指標(biāo)性能指標(biāo) 工作過程工作過程220Vuc2171.1 開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)12擾動量擾動量給定量給定量輸出量輸出量開環(huán)控制結(jié)構(gòu)圖 1 控制器(自耦變壓器) 2 - 被控對象(電阻爐)81.1 開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制開環(huán)控制 只有輸入量對輸出量產(chǎn)生控制作用，輸出量不參與對系統(tǒng)的控

4、制。開環(huán)控制特點(diǎn)開環(huán)控制特點(diǎn) 輸入控制輸出輸入和輸出之間存在對應(yīng)關(guān)系； 信號傳遞時單方向的輸出不參與控制；系統(tǒng)沒有抗干擾能力。91.1 開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)例例1-2 溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)（1）人工閉環(huán)控制220V12uc101.1 開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)（2）自動閉環(huán)控制）自動閉環(huán)控制溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)圖溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)圖 1-熱電偶 2-加熱器111.1 開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)給定量給定量 閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)圖閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)圖 1-控制器 2-控制對象 3-檢測裝置121.1 開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控

5、制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制（反饋控制、偏差控制）閉環(huán)控制（反饋控制、偏差控制）把輸出量的一部分檢測出來,反饋到輸入端,與給定信號進(jìn)行比較，產(chǎn)生偏差,此偏差經(jīng)過控制器產(chǎn)生控制作用,使輸出量按照要求的規(guī)律變化。反饋信號與給定信號極性相反為負(fù)反饋,反之為正反饋。閉環(huán)閉環(huán)控制特點(diǎn)控制特點(diǎn) 輸入控制輸出輸入和輸出之間存在對應(yīng)關(guān)系； 信號傳遞是雙方向的輸出參與控制； 檢測與糾正偏差具有抗干擾能力。 131.1 開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng) (1) 被控對象被控對象 (2) 被控量或輸出量被控量或輸出量 (3) 給定量給定量 (4) 擾動量擾動量 (5) 反饋量反饋量 (6) 偏差量偏差量閉環(huán)控制系統(tǒng)中的基本術(shù)語閉環(huán)控制系統(tǒng)中的基本術(shù)語 (7) 前向通道或正向通道前向通道或正向通道 (8) 反饋通道或反向通道反饋通道或反向通道 (9) 理想輸出理想輸出 (10) 實際輸出實際輸出閉環(huán)控制系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng)是自動控制原理自動控制原理研究的重點(diǎn)。研究的重點(diǎn)。14人本身就是一個具有高度復(fù)雜控制能力的反饋控制系統(tǒng)人本身就是一個具有高度復(fù)雜控制能力的反饋控制系統(tǒng)眼睛眼睛大腦