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文檔簡介
1、自動(dòng)控制理論,計(jì)控學(xué)院 田晴,章節(jié)目錄,第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)概述 第二章 控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 第三章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的時(shí)域分析 第四章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的頻域分析 第五章 線性控制系統(tǒng)的校正與綜合 第六章 非線性控制系統(tǒng) 第七章 離散控制系統(tǒng)的理論基礎(chǔ),經(jīng)典控制理論 目錄,第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)概述,教學(xué)內(nèi)容: 1-1控制系統(tǒng)的基本概念 1-2控制系統(tǒng)分類 1-3控制系統(tǒng)的性能指標(biāo) 1-4控制理論的發(fā)展歷程,第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)概述,舉例: 液位自動(dòng)控制系統(tǒng),第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)概述,目標(biāo)水位,人眼,大腦,手臂,手,第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)概述,控制對(duì)象,被控制量,目標(biāo)水位,給定信號(hào),擾動(dòng)信號(hào),測(cè)量信號(hào),偏
2、差信號(hào),執(zhí)行機(jī)構(gòu),液位自動(dòng)控制系統(tǒng),1-1 控制系統(tǒng)的基本概念,一、基本術(shù)語,自動(dòng)控制:所謂自動(dòng)控制,就是指在沒有人直接參與的情況下,利用外加的設(shè)備或裝置使機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過程自動(dòng)的按照給定的規(guī)律運(yùn)行,使被控對(duì)象的一個(gè)或幾個(gè)物理量按照預(yù)定的要求變化。 自動(dòng)控制系統(tǒng):為實(shí)現(xiàn)某一控制目標(biāo),所需要的所有物理部件的有機(jī)組合稱為自動(dòng)控制系統(tǒng),1-1 控制系統(tǒng)的基本概念,控制對(duì)象:(控制對(duì)象、調(diào)節(jié)對(duì)象、對(duì)象) 是指被控的設(shè)備或過程。 被控制量:(被調(diào)參數(shù)、輸出量) 是指被控制的物理量。常常是表征設(shè)備或過程的運(yùn)行情況或狀態(tài),且需要加以控制的參數(shù) 給定信號(hào):(參考輸入量) 設(shè)定的與被控參數(shù)期望值成比例的信號(hào),
3、其作用是為了保證輸出量達(dá)到所要求的目標(biāo),一、基本術(shù)語,上例中的水槽,上例中的實(shí)際水位,上例中要求的液位,擾動(dòng)信號(hào):(擾動(dòng)輸入量) 是一種妨礙被控參數(shù)達(dá)到期望值的外部作用。對(duì)系統(tǒng)工作不利。 測(cè)量信號(hào): 檢測(cè)儀表的輸出經(jīng)變送器變換后的與被控信號(hào)實(shí)際值成比例的信號(hào)。 偏差信號(hào): 給定信號(hào)與測(cè)量信號(hào)的差值信號(hào)。 控制信號(hào): 調(diào)節(jié)器(或控制器(內(nèi)含算法,控制率)輸出的信號(hào)。 執(zhí)行機(jī)構(gòu):傳動(dòng)機(jī)構(gòu)+調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),一、基本術(shù)語,上例中,將系統(tǒng)按基本組成部分分解,二、控制系統(tǒng)的傳遞方框圖,水槽,注水閥,減速器,電動(dòng)機(jī),放大器,電位器,浮子,輸入,輸出,給定信號(hào),被控量,測(cè)量信號(hào),F,被控對(duì)象,擾動(dòng)信號(hào),偏差信號(hào),執(zhí)
4、行機(jī)構(gòu),二)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,有向線段:表示信號(hào)傳遞,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。 測(cè)量信號(hào)與給定信號(hào)通過相加點(diǎn)疊加,符號(hào)代表信號(hào)的極性。 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(hào)或擾動(dòng)信號(hào),二、控制系統(tǒng)的傳遞方框圖,一)環(huán)節(jié):構(gòu)成系統(tǒng)的基本組成部分。用一個(gè)方塊表示,二、控制系統(tǒng)的傳遞方框圖,三)關(guān)于傳遞方框圖的幾點(diǎn)說明,信號(hào)傳遞單向性; 作用線只表示信號(hào)的傳遞方向,不表示物流方向; 方框圖可簡可繁; 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),給定環(huán)節(jié),比較環(huán)節(jié),校正環(huán)節(jié),放大
5、環(huán)節(jié),執(zhí)行機(jī)構(gòu),被控對(duì)象,檢測(cè)裝置,二、控制系統(tǒng)的傳遞方框圖,主要環(huán)節(jié)介紹,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(duì)控制量的控制精度.如電位器,自整角機(jī)等模擬信號(hào),還有精度更高的數(shù)字給定裝置。 2.比較環(huán)節(jié) 將檢測(cè)到的被控量與給定量比較得到偏差信號(hào),該信號(hào)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、4,二、控制系統(tǒng)的傳遞方框圖,3.校正環(huán)節(jié) 是為改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)品質(zhì)或穩(wěn)態(tài)性能而加入的裝置,他可以對(duì)偏差信號(hào)按照某種規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算.比例、積分、微分等。 4.放大環(huán)節(jié) 將偏差信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合于執(zhí)行器工作的信號(hào)(功放,SCR)。 注意: 2、3、4合為一體控制器(裝置)
6、。 5.執(zhí)行機(jī)構(gòu) 直接作用于控制對(duì)象(調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)裝置、電機(jī),二、控制系統(tǒng)的傳遞方框圖,6.控制對(duì)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(cè)裝置 測(cè)量控制量并轉(zhuǎn)換成與給定量同物理量信號(hào),要求:精度高、反映靈敏、性能穩(wěn)定的傳感器(測(cè)速發(fā)電機(jī)、熱電偶、自整角機(jī),二、控制系統(tǒng)的傳遞方框圖,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(duì)前面環(huán)節(jié)的返回影響稱為局部反饋,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,綜上所述,控制系統(tǒng)的工作原理可歸納如下,1)通過測(cè)量元件檢測(cè)輸出量的實(shí)際值。 (
7、2)將輸出量的實(shí)際值與給定值進(jìn)行比較,得到偏差信號(hào)。 (3)用偏差產(chǎn)生控制調(diào)節(jié)作用去消除偏差,注意,研究控制系統(tǒng)應(yīng)首先解決以下四個(gè)問題。 (1)控制目的(2)受控對(duì)象(3)被控制量 (4)輸出信號(hào)的檢測(cè),二、控制系統(tǒng)的傳遞方框圖,三、控制系統(tǒng)舉例,三、控制系統(tǒng)舉例,1)人手拿書 (2)汽車行駛的位置控制 (3)溫度自動(dòng)控制系統(tǒng),例如空凋、冰箱,1-2 控制理論的發(fā)展歷程,一、自動(dòng)控制理論是研究“自動(dòng)控制”共同規(guī)律的一門技術(shù)科學(xué),數(shù)控機(jī)床按照預(yù)定程序自動(dòng)的對(duì)工件進(jìn)行切削加工; 化學(xué)反應(yīng)釜的溫度或流量及壓力自動(dòng)的維持恒定; 雷達(dá)和計(jì)算機(jī)組成的火炮或?qū)椀陌l(fā)射和制導(dǎo)系統(tǒng),自動(dòng)的將炮彈或?qū)椧龑?dǎo)到敵方
8、目標(biāo),1-2 控制理論的發(fā)展歷程,軋鋼機(jī)按照預(yù)定的軋制速度和板材厚度自動(dòng)的變化軋輥速度和壓下裝置的位移; 人造衛(wèi)星準(zhǔn)確的進(jìn)入預(yù)先計(jì)算好的軌道和位置,自動(dòng)的保持正確的姿態(tài)運(yùn)行并準(zhǔn)確回收,這些都是以高水平的自動(dòng)控制技術(shù)為前提的,1-2 控制理論的發(fā)展歷程,二、控制理論學(xué)科的發(fā)展 具有自動(dòng)功能的裝置自古有之,例如古希臘的“水鐘”,中國古漢代的“指南車” 控制理論的產(chǎn)生可追述到18世紀(jì)中葉英國的第一次工業(yè)革命。1765年,Jams Watt發(fā)明的蒸汽機(jī)上的離心式飛錘調(diào)速器應(yīng)用了反饋原理進(jìn)行設(shè)計(jì)的。之后,麥克斯韋對(duì)它的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,并于1868年發(fā)表論文,當(dāng)屬最早的理論工作。 1872年E.J.Rou
9、th,1890年Hurwitz先后找到了系統(tǒng)穩(wěn)定性的代數(shù)判據(jù),1-2 控制理論的發(fā)展歷程,1892年A.M.Liapunov在其“論運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性 的一般問題”的博士論文中給出了基于廣義能量函數(shù)的系統(tǒng)穩(wěn)定性的一般判據(jù)。 1932年H.Nyquist給出了基于頻率特性的關(guān)于系統(tǒng)穩(wěn)定性的Nyquist判據(jù)。 在二次世界大戰(zhàn)期間,由于軍事上的需要,雷達(dá)和火力控制系統(tǒng)有了較大的發(fā)展,N.Winner在總結(jié)前人成果的基礎(chǔ)上發(fā)表了控制論一書,標(biāo)志著控制理論學(xué)科的誕生,1-2 控制理論的發(fā)展歷程,控制理論發(fā)展經(jīng)過了三個(gè)時(shí)期: 第一階段:經(jīng)典控制理論(20世紀(jì)40年代末到50年代)。 研究對(duì)象:線性定常單輸入單輸
10、出系統(tǒng) 主要數(shù)學(xué)工具:微分方程、傳遞函數(shù)、結(jié)構(gòu)框圖、頻率特性等 主要研究方法:時(shí)域法、頻域法、根軌跡法 主要解決的問題:單機(jī)裝置的穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性,1-2 控制理論的發(fā)展歷程,第二階段:現(xiàn)代控制理論(形成于20世紀(jì) 60年代)。 研究對(duì)象:機(jī)組自動(dòng)化等的多輸入多輸出系統(tǒng)。 主要數(shù)學(xué)工具:一階微分方程組、矩陣論、狀態(tài)空間法。 主要方法:變分法、極大值原理等等 重點(diǎn)問題:最優(yōu)控制、隨機(jī)控制和自適應(yīng)控制。 核心控制裝置:計(jì)算機(jī),1-2 控制理論的發(fā)展歷程,第三階段:大系統(tǒng)理論和智能控制理論 (形成于上世紀(jì)70年代)。 大系統(tǒng)理論是控制理論在廣度上的拓展,例如控制對(duì)象延伸到了社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、管理系統(tǒng)
11、,以及生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)等復(fù)雜系統(tǒng)。 智能控制理論是控制理論在深度上的挖掘,為解決模擬人腦功能,形成了新的學(xué)科 模擬人腦思維 形成 模糊控制、專家系統(tǒng)等 模擬人腦結(jié)構(gòu)或功能 形成 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),1-2 控制理論的發(fā)展歷程,三.自動(dòng)控制技術(shù)的作用,自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用不僅使生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化,極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率,而且減輕了人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 2. 自動(dòng)控制使工作具有高度的準(zhǔn)確性,大大地提高了武器的命中率和戰(zhàn)斗力,例如火炮自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)必須采用計(jì)算機(jī)控制才能打下高速高空飛行的飛機(jī)。 3. 某些人們不能直接參與工作的場(chǎng)合就更離不開自動(dòng)控制技術(shù)了,例如原子能的生產(chǎn)、火炮或?qū)椀闹茖?dǎo)等等,1-2 控制理論的發(fā)展
12、歷程,三.自動(dòng)控制技術(shù)的作用,自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用不僅使生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化,極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率,而且減輕了人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 2. 自動(dòng)控制使工作具有高度的準(zhǔn)確性,大大地提高了武器的命中率和戰(zhàn)斗力,例如火炮自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)必須采用計(jì)算機(jī)控制才能打下高空高速飛行的飛機(jī)。 3. 某些人們不能直接參與工作的場(chǎng)合就更離不開自動(dòng)控制技術(shù)了,例如原子能的生產(chǎn)、火炮或?qū)椀闹茖?dǎo)等等,1-2 控制理論的發(fā)展歷程,自動(dòng)控制理論來源于生產(chǎn)實(shí)踐,正隨著技術(shù)和生產(chǎn)的發(fā)展而不斷發(fā)展,而它反過來又指導(dǎo)實(shí)踐,成為高新技術(shù)發(fā)展的重要理論依據(jù),本課程的內(nèi)容是該理論中最基本也最重要的內(nèi)容,即經(jīng)典控制理論部分。它在工程實(shí)踐中用的最多,
13、也是進(jìn)一步學(xué)習(xí)自動(dòng)控制理論的基礎(chǔ),1-2 控制理論的發(fā)展歷程,1、授課對(duì)象: 工業(yè)自動(dòng)化專業(yè)、測(cè)控技術(shù)與儀器本科專業(yè) 2、本課程的性質(zhì)和任務(wù): 自動(dòng)控制理論是工業(yè)自動(dòng)化專業(yè)和測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。 通過本課程的教學(xué)(講課、實(shí)驗(yàn)、答疑和習(xí)題),使學(xué)生了解自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成、特點(diǎn)及專業(yè)術(shù)語,學(xué)習(xí)并掌握經(jīng)典控制理論的基本分析方法和設(shè)計(jì)方法,掌握實(shí)驗(yàn)技能,為設(shè)計(jì)和調(diào)試工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)打下理論基礎(chǔ)。并為進(jìn)一步的理論學(xué)習(xí)和研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),四、課程介紹,1-2 控制理論的發(fā)展歷程,3、本課程與相關(guān)課程的關(guān)系,1-2 控制理論的發(fā)展歷程,4、課程的理論體系,理論體系:系統(tǒng)描述、系統(tǒng)分析
14、、系統(tǒng)綜合,1-2 控制理論的發(fā)展歷程,5、選用教材: 自動(dòng)控制原理,顧樹生、王建輝,冶金工業(yè)出版社。 主要參考書目: 1楊自厚,自動(dòng)控制原理,冶金工業(yè)出版社,2003.6。 2胡壽松,自動(dòng)控制原理,國防工業(yè)出版社,2000年。 3緒方勝彥,盧伯英等譯,現(xiàn)代控制工程,科學(xué)出版 社,1981年。 4李友善,自動(dòng)控制原理,國防工業(yè)出版社 5孫虎章主編,自動(dòng)控制原理,北京:中央廣播電視大學(xué)出 版社,1984 6李光泉主編,自動(dòng)控制原理,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1987 6、學(xué)時(shí)安排:60學(xué)時(shí),1-2 控制理論的發(fā)展歷程,1-3 控制系統(tǒng)的分類,1-3 控制系統(tǒng)的分類,控制系統(tǒng)的種類很多,在實(shí)際工程中,
15、可以從不同角度對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行分類,一、開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng),一)開環(huán)控制系統(tǒng),1. 概念: 如果控制系統(tǒng)的輸出量對(duì)系統(tǒng)沒有控制作用,這種系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng),舉例:爐溫控制系統(tǒng),特點(diǎn): 本系統(tǒng)的輸入量是自耦變壓器的輸出電壓u,輸出量是電阻爐的輸出溫度T; u唯一對(duì)應(yīng)T; 電阻爐的輸出溫度T對(duì)自耦變壓器的輸出電壓u沒有控制作用,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),2. 特點(diǎn): (1)系統(tǒng)輸出量不參與控制,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖不形成閉合回路; (2)輸入輸出一一對(duì)應(yīng); (3)控制精度取決于各組成環(huán)節(jié)的精度; (4)最適用于傳遞關(guān)系已知,對(duì)輸出精度無要求,且不含擾動(dòng)的場(chǎng)合;如系統(tǒng)起動(dòng)
16、、制動(dòng)過程。自動(dòng)售貨機(jī),洗衣機(jī),數(shù)控機(jī)床,紅綠燈轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中。 (5)系統(tǒng)有擾動(dòng)時(shí)只能靠人工操作, 使輸出達(dá)到期望值。例:直流電動(dòng)機(jī)速度控制系統(tǒng),3. 前饋控制 當(dāng)系統(tǒng)受到的擾動(dòng)信號(hào)可以測(cè)量時(shí),可根據(jù)擾動(dòng)信號(hào)的大小對(duì)控制作用作相應(yīng)補(bǔ)償,以提高系統(tǒng)精度。這種按開環(huán)補(bǔ)償原則建立起來的系統(tǒng)成為開環(huán)補(bǔ)償系統(tǒng)或前饋控制,開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng),按給定補(bǔ)償?shù)那梆伩刂?按擾動(dòng)補(bǔ)償?shù)那梆伩刂?輸入量,輸出量,輸出量,輸入量,開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng),二)閉環(huán)控制系統(tǒng),上例:爐溫控制系統(tǒng),開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng),1. 閉環(huán)控制概念: 利用檢測(cè)儀表將系統(tǒng)輸出檢測(cè)出來,經(jīng)物理量的轉(zhuǎn)換后,饋送到系統(tǒng)的輸入端與
17、給定信號(hào)比較(相減)得到偏差信號(hào),并利用偏差信號(hào)經(jīng)控制器對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行控制,抑制擾動(dòng)對(duì)輸出量的影響,減小輸出量的誤差,開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng),2. 特點(diǎn): (1)系統(tǒng)輸出參與控制。 (2)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖構(gòu)成閉合回路。 (3)是一種依偏差進(jìn)行控制的系統(tǒng),只需偏差存在,就有控制作用,其結(jié)果試圖使偏差減小。 (4)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部除反饋通道和給定通道外的一切擾動(dòng)都有抑制作用。 (5)引起振蕩,開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng),單變量與多變量控制系統(tǒng),二、單變量與多變量控制系統(tǒng)SISOMIMO,從輸入/輸出變量的個(gè)數(shù),1.在單變量控制系統(tǒng)中,可以進(jìn)行單回路或多回路控制,還可以進(jìn)行串級(jí)控制.它是經(jīng)典控制論研究的對(duì)象
18、,2.在多變量控制系統(tǒng)中,控制回路之間有耦合關(guān)系,它是現(xiàn)代控制理論研究的對(duì)象,當(dāng)耦合關(guān)系較弱時(shí),常常簡化成單變量系統(tǒng),單變量與多變量控制系統(tǒng),線性與非線性系統(tǒng),三、線性與非線性系統(tǒng),一)線性系統(tǒng) 1.定義:若控制系統(tǒng)的所有環(huán)節(jié)或元件的狀態(tài)(特性)都可用線性微分方程(差分方程)來描述。 線性定常(時(shí)不變)系統(tǒng) 描述系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的微(差)分方程的系數(shù)不隨時(shí)間變化。 線性時(shí)變系統(tǒng) 描述系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的微(差)分方程的系數(shù)隨時(shí)間變化,3. 判斷方法 對(duì)方程,其中x(t)為輸入量,Y(t)為輸出量. 若方程中,輸入、輸出量及各階導(dǎo)數(shù)均為一次冪,且各系數(shù)均與輸入量(自變量) x(t)無關(guān).就可定義為,用拉氏
19、變換可求出輸入輸出關(guān)系函數(shù)(傳遞函數(shù),動(dòng)態(tài)數(shù)模,2. 線性控制系統(tǒng)的性質(zhì) 滿足疊加原理 齊次定理,線性與非線性系統(tǒng),二)非線性系統(tǒng),1定義:組成系統(tǒng)的環(huán)節(jié)或元件中至少有一個(gè) 是非線性的。 典型非線性環(huán)節(jié)特性如下圖,線性與非線性系統(tǒng),2.本質(zhì)非線性 1、輸入輸出曲線上存在間斷點(diǎn),折斷點(diǎn),或非單值,否則為非本質(zhì)。 2、非本質(zhì)非線性可在一定信號(hào)變化范圍(小信號(hào))內(nèi)線性化。本質(zhì)非線性只能定性描述和數(shù)值計(jì)算。 3、非線性理論還遠(yuǎn)不成熟,客觀講,實(shí)際系統(tǒng)都是非線性的,只是在誤差允許范圍內(nèi)可進(jìn)行線性處理。 、特點(diǎn):暫態(tài)過程與初始條件有關(guān),直接影響其穩(wěn)定性,線性與非線性系統(tǒng),連續(xù)離散控制系統(tǒng),三、連續(xù)離散控制
20、系統(tǒng),一) 連續(xù)系統(tǒng) 若系統(tǒng)各組成環(huán)節(jié)的輸入,輸出信號(hào)都是時(shí)間的連續(xù)函數(shù),則為連續(xù)系統(tǒng),可用微分方程描述. (二) 離散系統(tǒng) 1. 環(huán)節(jié)中有一個(gè)是以離散信號(hào)為輸入或輸出的即是. 2.離散信號(hào)在離散瞬時(shí)有意義. 3.離散信號(hào)可以通過采樣開關(guān)對(duì)連續(xù)信號(hào)采樣得到信號(hào)以脈沖序列或數(shù)碼形勢(shì)傳遞. 4.離散(采樣)控制系統(tǒng)通常用差分方程描述,四、恒值、隨動(dòng)及程序控制系統(tǒng),1.恒值:輸入給定值為常值.如恒溫、恒壓、恒速系統(tǒng). 2.隨動(dòng):給定值隨時(shí)間任意變化,該系統(tǒng)使輸出跟隨輸入的變化(以一定精度)如雷達(dá)、導(dǎo)彈瞄準(zhǔn)及攔截位置(前例),過程控制的副回路.又如自動(dòng)平衡電子電位差計(jì). 3.程序控制系統(tǒng):給定量按照事
21、先指定的時(shí)間函數(shù)變化,如程控機(jī)床,恒值、隨動(dòng)及程序控制系統(tǒng),系統(tǒng)的狀態(tài)行為 是指輸出量受輸入量的影響在時(shí)間方向上表現(xiàn)出來的不同狀態(tài)。 具體的講是指當(dāng)擾動(dòng)量或給定量的變化規(guī)律發(fā)生變化時(shí),輸出量偏離輸入量,其產(chǎn)生的偏差經(jīng)反饋?zhàn)饔?使系統(tǒng)經(jīng)歷一個(gè)短暫的過渡過程,又將趨于原來給定量或按照新的給定值穩(wěn)定下來.即系統(tǒng)經(jīng)歷了由原來平衡狀態(tài)過渡到新的平衡狀態(tài)的過程,這里,我們把控制量(輸出)處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)稱為靜態(tài)或穩(wěn)定,而把控制量處于變化狀態(tài)的過程稱為動(dòng)態(tài)或暫態(tài),瞬態(tài),1-4自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo),1-4自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo),y1,y2,穩(wěn)態(tài)(靜態(tài),暫態(tài)(動(dòng)態(tài),1-4自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo),一、穩(wěn)態(tài)性能 描述了系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時(shí)的穩(wěn)定程度。 用穩(wěn)態(tài)誤差表示,它是指系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)輸出量的實(shí)際值與期望值(給定值)之間的誤差。 穩(wěn)態(tài)誤差越小,穩(wěn)定精度越高。 穩(wěn)態(tài)誤差為零,稱為無差系
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