《自動控制基礎(chǔ)知識》課件

自動控制基礎(chǔ)知識本課程旨在介紹自動控制系統(tǒng)的基本概念和方法，幫助學(xué)生掌握自動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模、時域分析和穩(wěn)定性分析方法。課程介紹課程目的介紹自動控制系統(tǒng)的基本概念和方法，使學(xué)生能夠理解和分析自動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。課程內(nèi)容自動控制系統(tǒng)概述、自動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模、自動控制系統(tǒng)的時域分析方法、自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析方法。教學(xué)方法講授理論、解析例題、課堂演示、課程設(shè)計。自動控制系統(tǒng)概述定義自動控制系統(tǒng)是以人工干預(yù)最小為特點(diǎn)，通過傳感器、執(zhí)行器、控制器和信息處理器等組成的系統(tǒng)。基本要素信號源、傳感器/檢測器、執(zhí)行器、控制器、傳輸介質(zhì)、控制對象。分類根據(jù)控制方式的不同，可分為開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)和開閉環(huán)混合控制系統(tǒng)。自動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模1基本概念系統(tǒng)的輸入、輸出和狀態(tài)的定義和表示方法。2線性系統(tǒng)建模采用微分方程或傳遞函數(shù)等方法對系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。3非線性系統(tǒng)建模采用相圖、狀態(tài)空間和Lyapunov方法對非線性系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。自動控制系統(tǒng)的時域分析方法傳遞函數(shù)和狀態(tài)空間表示傳遞函數(shù)和狀態(tài)空間表示是系統(tǒng)時域分析的兩種基本方法。系統(tǒng)特性的分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差、穩(wěn)態(tài)輸出響應(yīng)、瞬態(tài)響應(yīng)等是系統(tǒng)時域性能分析的關(guān)鍵特性指標(biāo)。時域響應(yīng)的分析分析系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)、階躍響應(yīng)和任意輸入響應(yīng)等時域響應(yīng)。自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析方法1穩(wěn)定性的概念描述系統(tǒng)對輸入變化的響應(yīng)是否會產(chǎn)生不受控制的無限振蕩、不衰減的擺動或發(fā)散等不利反應(yīng)。2穩(wěn)定性分析的方法基于Bode圖、Nyquist圖、極點(diǎn)和根軌跡等方法，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析。應(yīng)用前景展望工業(yè)自動化自動控制技術(shù)將會深刻地改變傳統(tǒng)的制造業(yè)，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。飛行器控制自動控制技術(shù)在現(xiàn)代飛行器、無人機(jī)和衛(wèi)星等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。生命科學(xué)自動控制技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用也