自动控制原理自动控制概论.pptx

会计学1自动控制原理自动控制概论 高等数学积分变换自动控制理论现代控制理论其它专业课程 1、 是一门专业基础课 2、理论实践相结合理论性非常强,但又和实际应用紧密结合 3、内容广泛自动控制理论课程特点第1页/共42页 学习自动控制理论的重要性3、本课程能为解决实际控制问题提供理论和方法1、本课程是自动化专业承上启下的课程2、自动控制技术是应用非常广泛的技术 电机控制、自动化生产线、火炮雷达控制、家用电器、机械、冶金、石油、化工、电力电子、航空、航海、航天、核反应堆等。4、学分较多第2页/共42页 本课程学习方法1、打好基础高等数学（微积分）、积分变换（拉氏变换）2、做好预习3、听好课讲课的速度较快、了解课程内容掌握基本理论和基本方法4、做好习题应用学到的基本理论和基本方法解决实际问题第3页/共42页 第一章 自动控制概论1.1 引 言1.2 自动控制系统的分类1.3 对控制系统的基本要求第4页/共42页 自动控制：1.1.1 自动控制理论及应用 在无人直接参与的情况下，利用控制装置，使工作机械、或生产过程（被控对象）的某一个物理量（被控量）按预定的规律（给定量）运行。自动控制系统：  指能够对被控对象的工作状态自动控制的系统,它 由被控对象和控制装置组成1.1 引 言动画1动画2第5页/共42页 1.1.2 自动控制理论发展简史经典控制理论 ( 19世纪初 ) 时域法 复域法 (根轨迹法) 频域法 现代控制理论 ( 20世纪60年代 ) 线性系统 自适应控制 最优控制 鲁棒控制 最佳估计 容错控制 系统辨识 集散控制 大系统复杂系统 智能控制理论 ( 20世纪70年代 ) 专家系统 模糊控制 神经网络 遗传算法 第6页/共42页 房间交换设备压缩机控制板传感器控制对象执行机构测量元件控制单元一、举例：家用空调控制器控制系统功能：房间温度控制在人体比较舒适的范围 （对象、物理量、控制设备）系统组成：第7页/共42页 温度设定比较单元控制单元执行机构控制对象测量元件控制器控制对象反馈比较控制指令家用空调系统框图的简化第8页/共42页 控制系统的组成 被控对象 控制系统 测量元件 比较元件 控制装置 放大元件 执行机构 校正装置 给定元件第9页/共42页 分类运动控制系统过程控制系统线性/非线性系统连续/离散性系统定常/时变性系统单输入单输出/多输入多输出系统集中参数/分布参数系统按被控对象分按使用的数学方法分按输入信号特征分按系统功用分恒值系统 随动系统程序控制系统按控制方式分按给定值操纵的开环控制按干扰补偿的开环控制按偏差调节的闭环控制复合控制：闭环反馈为主，开环补偿为辅温度控制系统压力控制系统位置控制系统1.2自动控制系统的分类第10页/共42页 基本控制方式 1. 开环控制 2. 闭环控制 3. 复合控制 1.2.1按控制方式分类第11页/共42页 温度计 加热电阻丝调压器u(a) 原理图~220V输出量 (手柄位置)输入量 调压器 加热 电阻丝 电炉 恒温箱 受控对象(温度)扰动量(b) 方块图控制装置扰动输出量输入量控制装置受控对象开环控制系统的方框图 1.开环控制系统动画第12页/共42页