34307自动控制原理课件第1章绪论.pdfVIP

第1章 绪论 ⚫ 1.1 自动控制理论及其发展简述 ⚫ 1.2 自动控制的基本概念 ⚫ 1.3 自动控制系统的分类 ⚫ 1.4 对自动控制系统性能的基本要求 2 1.1 自动控制理论及其发展简述 ⚫ 自动控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学，涉 及受控对象、环境特征、控制目标和控制 以及它们 之间的相互作用，主要研究自动控制系统中变量的运动 规律和改变这种运动规律的可能性和途径，为建造高性 能的自动控制系统提供必要的理论 。 ⚫ 1765年瓦特在他发明的蒸汽机上设计的离心调速器，被 公认是首例最成功应用反馈调节器的自动控制装置。英 国的 对它的稳定性进行分析，于1868年 的 被公认为是自动控制理论的开端。 3 古典控制理论——自动控制原理 自动控制理论 现代控制理论 20世纪20年代到40年代——古典控制理论，形成了以时域 法，频率法和根轨迹法为主要内容的一门独立学科。它以传 递函数为基础，研究单输入-单输出一类定常控制系统的分析 与设计问题。 20世纪60年代起——现代控制理论，它是以状态空间法为 基础，研究多输入-多输出、时变参数、高精度复杂系统的控 制问题，并形成了如最优控制、最佳滤波、系统辨识、自适应 控制等学科分支。 4 1.2 自动控制的基本概念 1. 自动控制的基本原理 自动控制——是指在没有人直接参与的情况下，利用控制装 置 （控制器） 受控对象，使受控对象的被控制量自动 地按预定的规律运行。 ◆ 受控对象：控制系统要进行控制的受控客体 如冰箱、空调、洗衣机、电梯、飞机、汽车等各种机器或 某一生产过程。 ◆ 被控制量：控制对象要实现的某一物理量 如冰箱的温度、电机的转速、飞机姿态角、船的航迹 、电 网的电压 、生产过程中的压力、流量 、温度 、湿度等。 5 温度人工控制系统： 温度仪 T 热电偶 工件 热处理炉 混 合 器 燃气 阀门 空气 受控对象—— 热处理炉 被控制量—— 温度 6 温度自动控制系统 ： u