自動控制系統(tǒng)的基本認(rèn)識

自動控制系統(tǒng)的基本認(rèn)識演示文稿目前一頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)（優(yōu)選）自動控制系統(tǒng)的基本認(rèn)識目前二頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)導(dǎo)彈的準(zhǔn)確擊中目標(biāo)，雷達(dá)系統(tǒng)的準(zhǔn)確跟蹤目標(biāo)；目前三頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)交通系統(tǒng)：安全、快捷、舒適、準(zhǔn)點(diǎn)目前四頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)鋼鐵生產(chǎn)目前五頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)制造系統(tǒng)：數(shù)控機(jī)床加工生產(chǎn)線自動碼垛機(jī)器人自動包裝機(jī)器人目前六頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)家用電器：電扇：控制轉(zhuǎn)速電冰箱、空調(diào)、電飯煲：控制溫度洗衣機(jī)：控制水位、強(qiáng)弱、時(shí)間等目前七頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)智能建筑：通信電梯供水通風(fēng)空調(diào)安防抄表…目前八頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)工業(yè)機(jī)器人：目前九頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)拉提琴靈巧手排爆步行吹笛足球比賽其他機(jī)器人：目前十頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)自動控制的應(yīng)用領(lǐng)域軍事工業(yè)航空航天制造業(yè)機(jī)器人流程工業(yè)

電子工業(yè)家用電器交通系統(tǒng)，樓宇系統(tǒng)，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，社會系統(tǒng)…鋼鐵、石化、造紙、制藥等控制無處不在！目前十一頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)控制的定義控制的本意：為了達(dá)到某種目的對事物進(jìn)行支配、管束、管制、管理、監(jiān)督、鎮(zhèn)壓。

自動控制：在沒有人直接參與的情況下，利用外加的設(shè)備或裝置（控制裝置或控制器），使機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過程（被控對象）的某個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù)（被控量）自動地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。目前十二頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)引言

自動控制學(xué)科由自動控制技術(shù)和自動控制理論兩部分組成。

近幾十年來，自動控制技術(shù)正在迅猛的發(fā)展，并在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、國防建目前十三頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)1.2.1人工控制控制系統(tǒng)可以由人工控制，也可以采用自動控制。圖1－1水位人工控制原理圖如圖1－1所示，水位保持系統(tǒng)。1.2人工控制和自動控制第一章自動控制概論目前十四頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)若要求在出水量隨意的條件下，保持水位高度不變：操作人員需先測實(shí)際水位，并在腦子中與要求的水位進(jìn)行比較。若低于要求的水位，則需開大進(jìn)水閥門。否則應(yīng)關(guān)小進(jìn)水閥門。若兩者正好相等，則進(jìn)水閥門不動。人工控制第一章自動控制概論目前十五頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)根據(jù)系統(tǒng)原理圖可畫出其方框圖如圖1－2所示。

圖1－2水位人工控制系統(tǒng)方框圖人工控制第一章自動控制概論目前十六頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)2、自動控制：該水池若改為由自動控制裝置代替操作人員：由浮子測出實(shí)際水位，與要求的水位比較。然后得出偏差再由調(diào)節(jié)元件根據(jù)偏差的大小和正負(fù)產(chǎn)生控制信號。最后由執(zhí)行元件根據(jù)信號產(chǎn)生控制作用。如圖1-3所示。圖1－3水位自動控制系統(tǒng)原理圖第一章自動控制概論目前十七頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)在此：浮子測水位，由連桿和電位器進(jìn)行比較：浮子低則電位器上得到正電壓，經(jīng)放大后使電機(jī)向進(jìn)水閥門開大的方向旋轉(zhuǎn)；反之，當(dāng)浮子高時(shí)，電位器上得到負(fù)電壓，電機(jī)向閥門關(guān)小的方向旋轉(zhuǎn)；若水位正好，則電位器上電壓為零，電機(jī)不轉(zhuǎn)，閥門不動。圖1－4水位自動控制系統(tǒng)方框圖自動控制第一章自動控制概論目前十八頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)由于存在輸出量反饋，上述系統(tǒng)能在存在無法預(yù)計(jì)擾動的情況下，自動減少系統(tǒng)的輸出量與參考輸入量（或者任意變化的希望的狀態(tài)）之間的偏差，故稱之為反饋控制。顯然：反饋控制建立在偏差基礎(chǔ)上，其控制方式是“檢測偏差再糾正偏差”。目前十九頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)在控制系統(tǒng)中，如果返回的信息的作用是抵消輸入信息，稱為負(fù)反饋，負(fù)反饋可以使系統(tǒng)趨于穩(wěn)定；若其作用是增強(qiáng)輸入信息，則稱為正反饋，正反饋可以使信號得到加強(qiáng)。目前二十頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)

按其發(fā)展的不同階段，可把自動控制理論分為經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論兩大部分。經(jīng)典控制理論也就是自動控制原理，是20世紀(jì)40年代到50年代形成的一門獨(dú)立學(xué)科。自動控制理論的發(fā)展概況目前二十一頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)經(jīng)典控制理論以傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)研究單輸入-單輸出一類定?？刂葡到y(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)問題。這些理論由于其發(fā)展較早，現(xiàn)已臻成熟?，F(xiàn)代控制理論以狀態(tài)空間法為基礎(chǔ)，研究多輸入-多輸出、時(shí)變、非線性一類控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)問題。系統(tǒng)具有高精度和高效能的特點(diǎn)。目前二十二頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)自動控制理論經(jīng)典控制理論現(xiàn)代控制理論非線性控制系統(tǒng)線性控制系統(tǒng)連續(xù)控制系統(tǒng)離散控制系統(tǒng)目前二十三頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)現(xiàn)代控制（1950--Now）目前二十四頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)美國MIT的ServomechanismLaboratory研制出第一臺數(shù)控機(jī)床(1952)；目前二十五頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)美國GeorgeDevol研制出第一臺工業(yè)機(jī)器人樣機(jī)(1954)，兩年后，被稱為機(jī)器人之父的JosephEngelberger（約瑟夫·恩格伯格）創(chuàng)立了第一家機(jī)器人公司：Unimation；目前二十六頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)美國的M.E.Merchant提出計(jì)算機(jī)集成制造的概念(1969)；目前二十七頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)日本Fanuc公司研制出由加工中心和工業(yè)機(jī)器人組成的柔性制造單元(1976)；目前二十八頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)中國批準(zhǔn)863高技術(shù)計(jì)劃，包括自動化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)和智能機(jī)器人兩個(gè)主題(1986)。目前二十九頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)日本安川公司娛樂機(jī)械狗(2001)；日本SONY公司二足步行機(jī)械人SDR--4X(2002)；目前三十頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)1.3自動控制的基本方式一、開環(huán)控制系統(tǒng)：定義：開環(huán)控制——控制器與被控對象之間只有順向作用而沒有反向聯(lián)系的控制過程。特點(diǎn)：被控量對系統(tǒng)的控制作用不產(chǎn)生影響，需要控制的是c(t)，而測量的只是r(t).第一章自動控制概論目前三十一頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)圖1－7開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)（續(xù)）1.例如：直流電機(jī)開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)如圖1－7所示。第一章自動控制概論目前三十二頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)給定電壓放大后得到電樞電壓ua，從而控制轉(zhuǎn)速n。改變ug→ua改變→n改變，ug與n一一對應(yīng)。但是，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)（干擾量），會使n改變，即使ug不變，n

也改變?！鄒a（ug）與n的關(guān)系不精確，抗擾動能力差，系統(tǒng)控制精度難以保證，應(yīng)用少。開環(huán)控制系統(tǒng)（續(xù)）第一章自動控制概論目前三十三頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)水位高度控制系統(tǒng)原理圖水位高度控制系統(tǒng)原理方框圖目前三十四頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)例:電子門鈴的開環(huán)電子控制系統(tǒng)用手按動按鈕開關(guān),輸入一個(gè)觸發(fā)信號音樂集成電路經(jīng)過觸發(fā)后工作,產(chǎn)生一組載有”音樂”的電信號.

揚(yáng)聲器將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐魳仿?

輸出的音樂聲的變化對系統(tǒng)的控制狀態(tài)并不產(chǎn)生影響,即不存在反饋.輸入:控制(處理):輸出:特點(diǎn):目前三十五頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)二、閉環(huán)控制系統(tǒng)：定義：閉環(huán)控制——被控量與給定值比較后用其偏差對系統(tǒng)進(jìn)行控制。亦稱反饋控制。特點(diǎn)：不論什么原因使被控量偏離期望值而出現(xiàn)偏差時(shí)，必定會產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的控制作用去減小或消除這個(gè)偏差，使被控量與期望值趨于一致。需要控制的是c(t)、而測量的是c(t)對r(t)的偏差。只要c(t)出現(xiàn)偏差，系統(tǒng)就自行糾正。3.例如：直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)如圖1－8所示。第一章自動控制概論目前三十六頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)圖1－8閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)（續(xù)）第一章自動控制概論目前三十七頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)負(fù)載↑→TL↑→(Te<TL)→n↓→un↓→△u↑→u1↑→ua↑n↑

或溫度T↑→Ra↑→E↓→n↓→un↓→△u↑→u1↑→ua↑n↑△系統(tǒng)精度高、抗干擾能力強(qiáng)、應(yīng)用廣泛。閉環(huán)控制系統(tǒng)（續(xù)）第一章自動控制概論目前三十八頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)家用電冰箱的結(jié)構(gòu)和制冷原理圖組成：壓縮機(jī)、冷卻器和散熱器，它們之間用一根管道相連。管道里裝有一種沸點(diǎn)很低的制冷劑。壓縮機(jī)在管道的底部，它使制冷劑不斷地在管道里循環(huán)。制冷劑流動到狹窄的毛細(xì)管時(shí)，受到強(qiáng)大壓力，由氣態(tài)變成液態(tài)，通過散熱器對外放出熱量。當(dāng)制冷劑通過較粗的管道組成的冷卻器時(shí)，由于壓力突然降低，制冷劑由液態(tài)立即變?yōu)闅鈶B(tài)，從而吸收電冰箱內(nèi)的熱量，使電冰箱內(nèi)的溫度降低，達(dá)到制冷的效果。目前三十九頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)根據(jù)開環(huán)電子控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別進(jìn)行分析、判斷，在你認(rèn)為正確的表格中打開環(huán)電子控制系統(tǒng)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)電子表電取暖系統(tǒng)空調(diào)半自動洗衣機(jī)可調(diào)亮度的臺燈自動洗衣機(jī)電熱水器目前四十頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)飛機(jī)自動駕駛系統(tǒng)原理圖目前四十一頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)控制任務(wù)：系統(tǒng)在任何擾動作用下，保持飛機(jī)俯仰角不變。被控對象：飛機(jī)。被控量：飛機(jī)的俯仰角。俯仰角控制系統(tǒng)原理方框圖目前四十二頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)

把輸出量直接或間接地反饋到系統(tǒng)的輸入端，形成閉環(huán)，參與控制，這種系統(tǒng)叫閉環(huán)控制系統(tǒng)。實(shí)際的閉環(huán)控制系統(tǒng)，都是以負(fù)反饋的形式出現(xiàn)如下圖所示系統(tǒng)爐溫控制系統(tǒng)：目前四十三頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)輸入量輸出量圖1－6自動控制系統(tǒng)的組成自動控制的任務(wù)—利用控制器操縱受控對象，使其被控量按技術(shù)要求變化。若r(t)—給定量，c(t)—被控量，則自控的任務(wù)之?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式為：使被控量滿足c(t)≈r(t)。自控系統(tǒng)的組成如1-6圖所示。1.4自動控制系統(tǒng)的基本組成第一章自動控制概論目前四十四頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)<1>給定元件：其職能是給出與期望的被控量相對應(yīng)的系統(tǒng)輸入量。一般為電位器。<2>比較元件：其職能是把測量到的被控量實(shí)際值與給定元件給出的輸入量進(jìn)行比較，求出他們之間的偏差。常用的有差動放大器、機(jī)械差動裝置、電橋電路、計(jì)算機(jī)等。<3>測量(反饋)元件：其職能是檢測被控制量的物理量。如測速機(jī)、熱電偶、自整角機(jī)、電位器、旋轉(zhuǎn)變壓器、浮子等。基本組成（續(xù)）第一章自動控制概論目前四十五頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)<4>放大元件：其職能是將比較元件給出的偏差信號進(jìn)行放大，用來推動執(zhí)行元件去控制受控對象。如：晶體管、集成電路、晶閘管等組成的電壓、功率放大器。<5>執(zhí)行元件：其職能是直接推動受控對象，使其被控量發(fā)生變化。如：閥門、電機(jī)、液壓馬達(dá)等?；窘M成（續(xù)）第一章自動控制概論目前四十六頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)自控系統(tǒng)的特點(diǎn)：<1>從信號傳送看：c(t)經(jīng)測量后回到輸入端，構(gòu)成閉環(huán)，具有反饋形式，且為負(fù)反饋。<2>從控制作用的產(chǎn)生看：由偏差產(chǎn)生的控制作用使系統(tǒng)沿減小或消除偏差的方向運(yùn)動—偏差控制。<6>校正元件：也叫補(bǔ)償元件，它是結(jié)構(gòu)或參數(shù)便于調(diào)整的元件。用串聯(lián)或并聯(lián)（反饋）的方式連接于系統(tǒng)中，以改善系統(tǒng)的性能。如：電阻、電容組成的無源或有源網(wǎng)絡(luò)，還有計(jì)算機(jī)。基本組成（續(xù)）第一章自動控制概論目前四十七頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)自動控制系統(tǒng)的常用術(shù)語二、常用術(shù)語及符號

1）輸入量（指令）v(t)——來自反饋系統(tǒng)之外的對系統(tǒng)所施加的控制作用。

2）參考輸入r(t)——輸入元件的輸出，它是系統(tǒng)的實(shí)際輸入量。上一頁

下一頁目前四十八頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)自動控制系統(tǒng)的組成及常用術(shù)語

3）輸出量（被控制量）y(t)——被控對象中要求按一定規(guī)律變化的物理量，它與輸入量之間保持一定的函數(shù)關(guān)系。

4）主反饋信號b(t)——反饋元件的輸出。

5）偏差信號e1(t)——比較元件的輸出，它等于參考輸入與主反饋信號之差。

6）擾動n(t)——不需要的而又影響系統(tǒng)輸出的物理量。它可來自系統(tǒng)之外，也可來自系統(tǒng)內(nèi)部。

7）誤差e(t)——希望的或要求的輸出量與實(shí)際的輸出量之差。上一頁

返回目前四十九頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)如水位自動控制系統(tǒng)：圖1－3水位自動控制系統(tǒng)原理圖干擾信號

測量元件

輸出量

受控對象

比較元件

第一章自動控制概論目前五十頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)圖1－5自動控制系統(tǒng)給定量控制器被控量干擾量自控系統(tǒng)受控對象第一章自動控制概論目前五十一頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)二、控制系統(tǒng)的傳遞方框圖在研究自動控制系統(tǒng)時(shí)，為便于分析和描述，將系統(tǒng)按基本組成部分分解，并用傳遞方塊圖來表示。

上例中，將系統(tǒng)按基本組成部分分解：水槽注水閥減速器電動機(jī)放大器電位器浮子輸入輸出給定信號被控量測量信號F被控對象擾動信號偏差信號執(zhí)行機(jī)構(gòu)目前五十二頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)1.環(huán)節(jié)（方框）：是構(gòu)成系統(tǒng)的基本組成部分。用一個(gè)方塊表示。2.傳遞方框圖：將構(gòu)成系統(tǒng)的所有環(huán)節(jié)用有向線段連接起來所構(gòu)成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。其中有向線段表示環(huán)節(jié)之間的信號傳遞關(guān)系；指向環(huán)節(jié)的作用線表示輸入；背向環(huán)節(jié)的作用線表示輸出；整個(gè)系統(tǒng)的輸出為被控參數(shù)；整個(gè)系統(tǒng)的輸入為給定信號和擾動信號；二、控制系統(tǒng)的傳遞方框圖目前五十三頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)

測量信號與給定信號通過相加點(diǎn)疊加，符號代表信號的極性。測量信號給定信號被調(diào)參數(shù)調(diào)節(jié)器執(zhí)行機(jī)構(gòu)對象檢測儀表擾動信號閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖二、控制系統(tǒng)的傳遞方框圖目前五十四頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)

盡管實(shí)際控制系統(tǒng)元器件各不相同,但概括起來一般都應(yīng)包括以下幾個(gè)基本環(huán)節(jié)

1.給定環(huán)節(jié)2.比較環(huán)節(jié)3.校正環(huán)節(jié)4.放大環(huán)節(jié)

5.執(zhí)行機(jī)構(gòu)6.控制對象7.檢測裝置控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖1275634輸入輸出該圖經(jīng)常作為描述分析系統(tǒng)的工具應(yīng)重點(diǎn)掌握。二、控制系統(tǒng)的傳遞方框圖目前五十五頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)1.給定環(huán)節(jié)設(shè)定被控量的給定裝置,其精度直接影響對控制量的控制精度.如電位器,自整角機(jī)等模擬信號,還有精度更高的數(shù)字給定裝置。2.比較環(huán)節(jié)將檢測到的被控量與給定量比較得到偏差信號,該信號功率較小或物理性能比較時(shí)不同,不能直接作用執(zhí)行機(jī)構(gòu),需要增加中間環(huán)節(jié)3、4。3.校正環(huán)節(jié)是為改善系統(tǒng)動態(tài)品質(zhì)或穩(wěn)態(tài)性能而加入的裝置,他可以對偏差信號按照某種規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算.比例、積分、微分等。二、控制系統(tǒng)的傳遞方框圖目前五十六頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)

4.放大環(huán)節(jié)將偏差信號轉(zhuǎn)換成適合于執(zhí)行器工作的信號(功放,SCR)。注意:2、3、4合為一體→控制器(裝置)。

5.執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接作用于控制對象（調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、傳動裝置、電機(jī)）

6.控制對象要控制的機(jī)器,設(shè)備,或生產(chǎn)過程(水槽→控制量水位；爐體→爐溫；軋輥→輥速壓下量......)。

7.檢測裝置測量控制量并轉(zhuǎn)換成與給定量同物理量信號，要求：精度高、反映靈敏、性能穩(wěn)定的傳感器(測速發(fā)電機(jī)、熱電偶、自整角機(jī))。目前五十七頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)主反饋：輸出量引回到輸入端的反饋為主反饋。局部反饋：在正向通道里，后面環(huán)節(jié)的輸出對前面環(huán)節(jié)的返回影響稱為局部反饋。1275634輸入輸出8注意：主反饋一定是負(fù)反饋，局部反饋可正可負(fù)。二、控制系統(tǒng)的傳遞方框圖目前五十八頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)例1爐溫控制系統(tǒng)目前五十九頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)爐溫控制系統(tǒng)方框圖爐溫控制系統(tǒng)方框圖目前六十頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)§1.5自動控制系統(tǒng)的分類1.5.1從信號傳送的特點(diǎn)或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類

可以將控制系統(tǒng)分為開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)和復(fù)合控制系統(tǒng)三大類，前已述及，故不贅述。第一章自動控制概論目前六十一頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)可分為線性控制系統(tǒng)和非線性控制系統(tǒng)

①線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述：線性函數(shù)，如線性微分方程、線性差分方程、線性代數(shù)方程。線性系統(tǒng)具有齊次性和疊加性，其優(yōu)點(diǎn)是數(shù)學(xué)處理簡便，理論體系完整。②非線性控制系統(tǒng)：用非線性方程描述的系統(tǒng)，不滿足疊加原理。1.5.3按數(shù)學(xué)描述分類第一章自動控制概論目前六十二頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)1.5.4按時(shí)間信號的性質(zhì)分類可分為連續(xù)控制系統(tǒng)和離散控制系統(tǒng)：①連續(xù)控制系統(tǒng)：系統(tǒng)中各變量均對時(shí)間連續(xù)。離散控制系統(tǒng)：系統(tǒng)中一處或幾處的變量為離散信號，如計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)或采樣控制系統(tǒng)。0t連續(xù)信號0t離散信號第一章自動控制概論目前六十三頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)①定常系統(tǒng)：系統(tǒng)的參數(shù)不隨時(shí)間變化的系統(tǒng)。描述其動態(tài)特性的微分方程或差分方程的系數(shù)為常數(shù)。②時(shí)變系統(tǒng)：系統(tǒng)的參數(shù)隨時(shí)間而變化。描述其動態(tài)特性的微分方程或差分方程的系數(shù)不為常數(shù)?？煞譃槎ǔＯ到y(tǒng)與時(shí)變系統(tǒng)1.5.5按系統(tǒng)參數(shù)是否隨時(shí)間變化分類第一章自動控制概論目前六十四頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)1.6

應(yīng)用舉例第一章自動控制概論目前六十五頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)1.6

應(yīng)用舉例第一章自動控制概論目前六十六頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)例1-1烘烤爐溫度控制系統(tǒng)放大器混合器放大器煤氣空氣電動機(jī)熱電偶工件＋－θ

uruaΔuuTT控制閥受控對象？被控量？給定裝置？干擾？測量元件？執(zhí)行機(jī)構(gòu)？目前六十七頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)受控對象——烘烤爐；被控量——爐溫；給定裝置——電位器；干擾——加熱工件、煤氣壓力波動、環(huán)境溫度、電源電壓等；測量元件——熱電偶；執(zhí)行機(jī)構(gòu)——可逆電動機(jī)靜態(tài)Δu=0；動態(tài)Δu≠0。工件增多（負(fù)載增大）工件減少（負(fù)載減?。┓糯笃麟妱訖C(jī)烘爐熱電偶給定值被控量工件環(huán)境溫度???－urΔuT圖1-10烘爐溫度控制系統(tǒng)方框圖放大器uauTθ

系統(tǒng)的工作原理：目前六十八頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)系統(tǒng)有各種各樣，對每個(gè)系統(tǒng)也都有不同的特殊要求，但對于各類系統(tǒng)來說，在已知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)時(shí)，研究的和感興趣的卻是系統(tǒng)在某種典型輸入信號下，其被控量變化的全過程。也就是說，研究的內(nèi)容和方法都是相同或相似的，如：恒值系統(tǒng)研究擾動作用引起被控量變化的全過程；隨動系統(tǒng)研究被控量如何克服擾動影響并跟隨給定量的變化過程。所以對于各種控制系統(tǒng)的要求可歸納為：系統(tǒng)的c(t)必須迅速、準(zhǔn)確的按輸入量的變化而變化，克服擾動影響。1.7自動控制系統(tǒng)的基本要求第一章自動控制概論目前六十九頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)實(shí)際中，由于機(jī)械部分質(zhì)量、慣量的存在以及電路中L.C的存在，輸出不會是理想狀態(tài)。要有一個(gè)過渡過程，最后趨于新的穩(wěn)態(tài)值。因此，從穩(wěn)、快、準(zhǔn)三方面來評價(jià)系統(tǒng)的總體精度。圖1－17圖1－18基本要求（續(xù)）第一章自動控制概論目前七十頁\總數(shù)七十八頁\編于一點(diǎn)<一>穩(wěn)定性穩(wěn)定性指動態(tài)過程的振蕩傾向和系統(tǒng)重新恢復(fù)平衡狀態(tài)的能力。穩(wěn)定性是保證控制系統(tǒng)正常工作的先決條件，一個(gè)穩(wěn)定的系統(tǒng)，其c(t)偏離期望值的初始偏差應(yīng)隨t的延長逐漸減小或趨于零。(如曲線①和②)一個(gè)不穩(wěn)定的系統(tǒng)，