控制系統(tǒng)的一般概念

1、機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念12022-4-4機械與電子工程學院機械與電子工程學院西北農(nóng)林科技大學西北農(nóng)林科技大學楊兵力楊兵力機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念22022-4-4機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念32022-4-41.1 引言引言1.2 開環(huán)控制和閉環(huán)控制開環(huán)控制和閉環(huán)控制1.3 控制系統(tǒng)舉例控制系統(tǒng)舉例1.4 控制系統(tǒng)的組成控制系統(tǒng)的組成 與對控制系統(tǒng)的的基本要求與對控制系統(tǒng)的的基本要求機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念4202

2、2-4-4自動控制成為一門科學是從自動控制成為一門科學是從1945年發(fā)展起來的。年發(fā)展起來的。 開始多用于工業(yè)：壓力、溫度、流量、位移、濕度、粘度自開始多用于工業(yè)：壓力、溫度、流量、位移、濕度、粘度自動控制動控制 后來進入軍事領域：飛機自動駕駛、火炮自動跟蹤、導彈、后來進入軍事領域：飛機自動駕駛、火炮自動跟蹤、導彈、衛(wèi)星、宇宙飛船自動控制衛(wèi)星、宇宙飛船自動控制 目前滲透到更多領域：大系統(tǒng)、交通管理、圖書管理等目前滲透到更多領域：大系統(tǒng)、交通管理、圖書管理等 生物學系統(tǒng)：生物控制論、波斯頓假肢、人造器官生物學系統(tǒng)：生物控制論、波斯頓假肢、人造器官 經(jīng)濟系統(tǒng)：模擬經(jīng)濟管理過程、經(jīng)濟控制論經(jīng)濟系統(tǒng)：

3、模擬經(jīng)濟管理過程、經(jīng)濟控制論機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念52022-4-4十八世紀以后，蒸汽機的使用提出了調速穩(wěn)定等問題十八世紀以后，蒸汽機的使用提出了調速穩(wěn)定等問題 17651765年，俄國人波爾祖諾夫發(fā)明了鍋爐水位調節(jié)器。年，俄國人波爾祖諾夫發(fā)明了鍋爐水位調節(jié)器。 17841784年，英國人瓦特發(fā)明了蒸汽機離心式調速器，是自動控制年，英國人瓦特發(fā)明了蒸汽機離心式調速器，是自動控制領域的第一項重大成果。領域的第一項重大成果。 機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念62022-4-4十九世紀前半葉，發(fā)電機和電動機的使用十

4、九世紀前半葉，發(fā)電機和電動機的使用，促進了促進了水利、水電站的遙控和程控以及電壓、電流的自動調水利、水電站的遙控和程控以及電壓、電流的自動調節(jié)技術的發(fā)展節(jié)技術的發(fā)展18681868年，年， 英）英） J. C. J. C. 麥克斯韋（麥克斯韋（“輪調速器輪調速器”論文）提出了論文）提出了用微分方程描述運動系統(tǒng)的方法。用微分方程描述運動系統(tǒng)的方法。18561856年，（英）年，（英）E E。J J。RouthRouth提出了勞斯穩(wěn)定判據(jù)提出了勞斯穩(wěn)定判據(jù)18921892年，（俄）李雅普諾夫發(fā)表了年，（俄）李雅普諾夫發(fā)表了論運動穩(wěn)定性的一般問題論運動穩(wěn)定性的一般問題論文論文18951895年，（德

5、）霍爾維茨提出判別穩(wěn)定性準則年，（德）霍爾維茨提出判別穩(wěn)定性準則機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念72022-4-4機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念82022-4-419221922年，年，MinorskyMinorsky（邁納斯基）研制出船舶操縱自動控制器（邁納斯基）研制出船舶操縱自動控制器，并證明了從系統(tǒng)的微分方程確定系統(tǒng)的穩(wěn)定性的方法，并證明了從系統(tǒng)的微分方程確定系統(tǒng)的穩(wěn)定性的方法19321932年，年，NyquistNyquist提出了一種根據(jù)系統(tǒng)的開環(huán)頻率響應提出了一種根據(jù)系統(tǒng)的開環(huán)頻率響應( (對穩(wěn)對穩(wěn)態(tài)正弦

6、輸入態(tài)正弦輸入) )，確定閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法，確定閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法19341934年，年，HezenHezen提出了用于位置控制系統(tǒng)的伺服機構的概念，提出了用于位置控制系統(tǒng)的伺服機構的概念，討論了可以精確跟蹤變化的輸入信號的機電伺服機構。討論了可以精確跟蹤變化的輸入信號的機電伺服機構。機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念92022-4-4至此，已形成完整的自動控制理論體系，這就是以傳至此，已形成完整的自動控制理論體系，這就是以傳遞函數(shù)為基礎的反饋控制理論，也即經(jīng)典控制理論，遞函數(shù)為基礎的反饋控制理論，也即經(jīng)典控制理論，它主要研究單輸入單輸出、線性定常系統(tǒng)

7、的分析和設它主要研究單輸入單輸出、線性定常系統(tǒng)的分析和設計問題。計問題。 19451945年，（美）年，（美）BodeBode發(fā)表了發(fā)表了 “網(wǎng)絡分析與放大器的設計網(wǎng)絡分析與放大器的設計”，奠定了控制理論的基礎。奠定了控制理論的基礎。19481948年，年， 美）美）EvansEvans提出并完善了根軌跡法。提出并完善了根軌跡法。19481948年，（美）年，（美）N.WienerN.Wiener發(fā)表了發(fā)表了控制論控制論（關于在動物（關于在動物和機器中控制和通訊的科學），標志著自動控制科學的生和機器中控制和通訊的科學），標志著自動控制科學的生產(chǎn)。產(chǎn)。機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的

8、一般概念控制系統(tǒng)的一般概念102022-4-4隨著現(xiàn)代應用數(shù)學新成果的推出和計算機技術的應隨著現(xiàn)代應用數(shù)學新成果的推出和計算機技術的應用，為適應空間宇航技術和導彈等技術的發(fā)展，用，為適應空間宇航技術和導彈等技術的發(fā)展，自動控制理論跨入了一個新階段自動控制理論跨入了一個新階段現(xiàn)代控制理現(xiàn)代控制理論。論。 機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念112022-4-419571957年，美國數(shù)學家年，美國數(shù)學家R. BellmanR. Bellman提出提出動態(tài)規(guī)劃動態(tài)規(guī)劃，兩者為解決最優(yōu)控制問題提供了理論工具。，兩者為解決最優(yōu)控制問題提供了理論工具。19561956年

9、，前蘇聯(lián)數(shù)學家龐特里亞金，年，前蘇聯(lián)數(shù)學家龐特里亞金，“最優(yōu)過程數(shù)最優(yōu)過程數(shù)學理論學理論”，也即最大值原理。，也即最大值原理。19601960年，年， R. E. KallmanR. E. Kallman提出能控性和能觀性兩個提出能控性和能觀性兩個概念，揭示了系統(tǒng)的內在屬性，并提出了狀態(tài)空間概念，揭示了系統(tǒng)的內在屬性，并提出了狀態(tài)空間分析法。分析法。機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念122022-4-4以上這些新概念和新方法標志著現(xiàn)代控制理論的誕以上這些新概念和新方法標志著現(xiàn)代控制理論的誕生。生?，F(xiàn)代控制理論主要研究具有高性能、高精度的現(xiàn)代控制理論主要研究具

10、有高性能、高精度的多變量變參數(shù)系統(tǒng)的最優(yōu)控制問題，主要采用的方多變量變參數(shù)系統(tǒng)的最優(yōu)控制問題，主要采用的方法是以狀態(tài)為基礎的狀態(tài)空間法。法是以狀態(tài)為基礎的狀態(tài)空間法。機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念132022-4-4現(xiàn)代控制理論的迅速發(fā)展，形成了多個重要分支：現(xiàn)代控制理論的迅速發(fā)展，形成了多個重要分支：(1) (1) 系統(tǒng)辯識、建模與仿真系統(tǒng)辯識、建模與仿真(2) (2) 自適應控制和自校正控制器自適應控制和自校正控制器 (3) (3) 遙測、遙控和遙感遙測、遙控和遙感 (4) (4) 綜合自動化綜合自動化 (5) (5) 大系統(tǒng)理論的誕生大系統(tǒng)理論的誕

11、生 (6) (6) 模式識別和人工智能模式識別和人工智能 (7) (7) 智能控制智能控制機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念142022-4-4機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念152022-4-4研究對象研究對象 數(shù)學工具數(shù)學工具 分析方法分析方法局限性局限性經(jīng)典經(jīng)典控制控制理論理論單單I/OI/O線性定常線性定常系統(tǒng)系統(tǒng)微分方程，微分方程，傳遞函數(shù)傳遞函數(shù)時域法時域法頻域法頻域法根軌跡法根軌跡法對復雜多變量對復雜多變量系統(tǒng)、時變和系統(tǒng)、時變和非線性系統(tǒng)無非線性系統(tǒng)無能為力能為力現(xiàn)代現(xiàn)代控制控制理論理論多輸入多輸入- -

12、多多輸出變系輸出變系數(shù)，非線數(shù)，非線性等系統(tǒng)性等系統(tǒng)線性代數(shù)、線性代數(shù)、矩陣理論矩陣理論狀態(tài)狀態(tài)空間法空間法比較繁瑣比較繁瑣（但由于計（但由于計算機技術的算機技術的 迅速發(fā)展，迅速發(fā)展，已克服已克服) )機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念162022-4-4機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念172022-4-4機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念182022-4-4機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念192022-4-4機械工程控制基礎課件第一章第一章 控

13、制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念202022-4-4機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念212022-4-4 經(jīng)典控制理論經(jīng)典控制理論 以以傳遞函數(shù)傳遞函數(shù)為基礎研為基礎研究單輸入究單輸入- -單輸出一類單輸出一類線性定?？刂葡到y(tǒng)的線性定常控制系統(tǒng)的分析與設計問題。這分析與設計問題。這些理論由于其發(fā)展較些理論由于其發(fā)展較早，現(xiàn)已成熟。早，現(xiàn)已成熟。 現(xiàn)代控制理論現(xiàn)代控制理論 以以狀態(tài)空間法狀態(tài)空間法為基為基礎，研究多輸入礎，研究多輸入- -多多輸出、時變、非線性輸出、時變、非線性一類控制系統(tǒng)的分析一類控制系統(tǒng)的分析與設計問題。系統(tǒng)具與設計問題。系統(tǒng)具有高精度

14、和高效能的有高精度和高效能的特點。特點。機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念222022-4-4 1.1.開環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng) 2.2.閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng) 3.3.反饋控制系統(tǒng)反饋控制系統(tǒng) 4.4.自動控制系統(tǒng)基本控制方式自動控制系統(tǒng)基本控制方式機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念232022-4-4直流電動機轉速開環(huán)控制系統(tǒng)直流電動機轉速開環(huán)控制系統(tǒng) 機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念242022-4-4 本例中的被控對象即為電動機本例中的被控對象即為電動機M，GT和和V分別為觸

15、發(fā)器和分別為觸發(fā)器和晶閘管整流裝置。而預定的規(guī)律即為晶閘管整流裝置。而預定的規(guī)律即為“電動機的轉速電動機的轉速n維持維持預期值不變預期值不變”。轉速。轉速n的預期值與電位器的預期值與電位器RP1上的給定值有上的給定值有著對應關系。把電位器上的電壓信號稱為輸入量或給定量，著對應關系。把電位器上的電壓信號稱為輸入量或給定量，電動機的轉速電動機的轉速n稱為輸出量或被控量。輸入量對應期望的輸稱為輸出量或被控量。輸入量對應期望的輸出量出量(比如比如10V對應對應1000 r/min)，自動控制的過程就是力圖，自動控制的過程就是力圖使實際的輸出量與期望的輸出量相等。使實際的輸出量與期望的輸出量相等。機械工

16、程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念252022-4-4 若系統(tǒng)的輸出信號對系統(tǒng)的控制作用沒有影響若系統(tǒng)的輸出信號對系統(tǒng)的控制作用沒有影響，則稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。，則稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。 在開環(huán)系統(tǒng)中，信息和控制作用的傳送是單在開環(huán)系統(tǒng)中，信息和控制作用的傳送是單方向的，所以稱為開環(huán)。方向的，所以稱為開環(huán)。機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念262022-4-4機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念272022-4-4 凡是系統(tǒng)輸出信號對控制作用有直接影響的系統(tǒng)，都稱凡是系統(tǒng)輸出信號對控制作用有直接影響的

17、系統(tǒng)，都稱為閉環(huán)系統(tǒng)。為閉環(huán)系統(tǒng)。在閉環(huán)系統(tǒng)中，信息的傳送途徑是一個自身閉在閉環(huán)系統(tǒng)中，信息的傳送途徑是一個自身閉合的環(huán)，所以稱為閉環(huán)。合的環(huán)，所以稱為閉環(huán)。輸入信號和反饋信號（反饋信號可輸入信號和反饋信號（反饋信號可以是輸出信號本身，也可以是輸出信號的函數(shù)或導數(shù)）之差，以是輸出信號本身，也可以是輸出信號的函數(shù)或導數(shù)）之差，稱為誤差信號，誤差信號加到控制器上，以減小系統(tǒng)的誤差，稱為誤差信號，誤差信號加到控制器上，以減小系統(tǒng)的誤差，并使系統(tǒng)的輸出量趨于所希望的值，換句話說，并使系統(tǒng)的輸出量趨于所希望的值，換句話說，“閉環(huán)閉環(huán)”這這個術語的涵義，就是應用反饋作用來減小系統(tǒng)的誤差。個術語的涵義，就是

18、應用反饋作用來減小系統(tǒng)的誤差。閉環(huán)控制系統(tǒng)的定義閉環(huán)控制系統(tǒng)的定義機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念282022-4-41 1） 反饋反饋機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念292022-4-4機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念302022-4-4調節(jié)器調節(jié)器執(zhí)行機構執(zhí)行機構被控對象被控對象測量變送器測量變送器設定值設定值r reu被調參數(shù)被調參數(shù) y反饋控制系統(tǒng)方塊圖反饋控制系統(tǒng)方塊圖ym機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念312022-4-4 （1 1

19、）開環(huán)控制系統(tǒng)）開環(huán)控制系統(tǒng) （2 2）反饋（閉環(huán)）控制系統(tǒng)）反饋（閉環(huán)）控制系統(tǒng) （3 3）閉環(huán)與開環(huán)控制系統(tǒng)的比較）閉環(huán)與開環(huán)控制系統(tǒng)的比較 （4 4）復合控制方式）復合控制方式機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念322022-4-4機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念332022-4-4 定義定義C(S)Kf/KDG1(S)KGc(S)G2(S)G(S)Gf(S)F(S)=-ML(S)R(S)1(STSKMD11 STB機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念342022-4-4(1)(1)

20、科學科學 科學（科學（ScienceScience）是指對各種事實和現(xiàn)象進行觀察、）是指對各種事實和現(xiàn)象進行觀察、分類、歸納、演繹、分析、推理、計算和實驗，從而發(fā)現(xiàn)規(guī)律，分類、歸納、演繹、分析、推理、計算和實驗，從而發(fā)現(xiàn)規(guī)律，并對各種定量規(guī)律予以驗證和公式化的知識體系。科學的任務并對各種定量規(guī)律予以驗證和公式化的知識體系?？茖W的任務是揭示事物發(fā)展的客觀規(guī)律，探求真理，作為人們改造世界的是揭示事物發(fā)展的客觀規(guī)律，探求真理，作為人們改造世界的指南。指南。 (2)(2)技術技術 技術（技術（TechnologyTechnology）是指人類根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和）是指人類根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和自然科學原理改

21、變或控制其環(huán)境的手段和活動，是人類活動的自然科學原理改變或控制其環(huán)境的手段和活動，是人類活動的一個專門領域。技術的任務是利用和改造自然，以其生產(chǎn)的產(chǎn)一個專門領域。技術的任務是利用和改造自然，以其生產(chǎn)的產(chǎn)品為人類服務。品為人類服務。 (3)(3)工程工程 工程（工程（EngineeringEngineering）是指應用科學知識使自然）是指應用科學知識使自然資源最好地為人類服務的專門技術。資源最好地為人類服務的專門技術。 機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念352022-4-4(4)(4) 系統(tǒng)系統(tǒng) 系統(tǒng)（系統(tǒng)（SystemSystem）是指由相互關聯(lián)、相互制約

22、、相互）是指由相互關聯(lián)、相互制約、相互影響的一些部分組成的具有某種功能的有機整體。影響的一些部分組成的具有某種功能的有機整體。 (5)5)信息信息 信息（信息（InformationInformation）是指符號、信號或消息所包含）是指符號、信號或消息所包含的內容，用來消除對客觀事物認識的不確定性。的內容，用來消除對客觀事物認識的不確定性。 (6)(6)控制控制 控制（控制（ControlControl）是指為了改善系統(tǒng)的性能或達到）是指為了改善系統(tǒng)的性能或達到特定的目的，通過信息的采集和加工而施加到系統(tǒng)的作用。特定的目的，通過信息的采集和加工而施加到系統(tǒng)的作用。 (7)(7)反饋反饋 反饋

23、（反饋（FeedbackFeedback）是指將系統(tǒng)的實際輸出和期望）是指將系統(tǒng)的實際輸出和期望輸出進行比較，形成誤差，從而為確定下一步的控制行為提輸出進行比較，形成誤差，從而為確定下一步的控制行為提供依據(jù)。供依據(jù)。 機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念362022-4-4(9)(9) 管理管理 管理（管理（ManagementManagement）是指為了充分利用各種資）是指為了充分利用各種資源來達到一定的目標而對社會或其組成部分施加的一種控制。源來達到一定的目標而對社會或其組成部分施加的一種控制。 (10) (10) 決策決策 決策（決策（Decision

24、 MakingDecision Making）是指為最優(yōu)地達）是指為最優(yōu)地達到目標，對若干準備行動的方案進行選擇。到目標，對若干準備行動的方案進行選擇。 (8)(8) 調節(jié)調節(jié) 調節(jié)（調節(jié)（RegulationRegulation）是指通過系統(tǒng)的反饋信息）是指通過系統(tǒng)的反饋信息自動校正系統(tǒng)的誤差，使諸如溫度、速度、壓力或位置等參自動校正系統(tǒng)的誤差，使諸如溫度、速度、壓力或位置等參量保持恒定或在給定范圍之內的過程。量保持恒定或在給定范圍之內的過程。 機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念372022-4-4 自動化（自動化（AutomationAutomation

25、），），指機器或裝置在無人干指機器或裝置在無人干預的情況下按規(guī)定的程序或指令自動地進行操作或預的情況下按規(guī)定的程序或指令自動地進行操作或運行。運行。自動控制自動控制是關于受控系統(tǒng)的分析、設計和運是關于受控系統(tǒng)的分析、設計和運行的理論和技術。行的理論和技術。機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念382022-4-4開環(huán)控制開環(huán)控制閉環(huán)控制閉環(huán)控制(反饋控制反饋控制)復合控制復合控制38機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念392022-4-4機械系統(tǒng)機械系統(tǒng)恒張力系統(tǒng)恒張力系統(tǒng)電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)機電系統(tǒng)機電系統(tǒng)全自動照相機，光機電結合

26、全自動照相機，光機電結合液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)伺服液壓缸，汽車發(fā)動機，伺服液壓缸，汽車發(fā)動機，大型的仿真模擬臺大型的仿真模擬臺氣動系統(tǒng)氣動系統(tǒng) 生物系統(tǒng)生物系統(tǒng)機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念402022-4-4 按系統(tǒng)功用分按系統(tǒng)功用分機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念412022-4-4機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念422022-4-4機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念432022-4-4 圖（圖（）是一個液位控制系統(tǒng)原理圖。在這里，）是一個液位控

27、制系統(tǒng)原理圖。在這里，自動控制器通過比較實際液位與希望液位，并通自動控制器通過比較實際液位與希望液位，并通過調整氣動閥門的開度，對誤差進行修正，從而過調整氣動閥門的開度，對誤差進行修正，從而保持液位不變。保持液位不變。 圖（圖（）是該控制系統(tǒng)的方框圖。）是該控制系統(tǒng)的方框圖。機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念442022-4-4H H注注入入控控制制器器（比比較較、放放大大）Q Q1 1浮浮子子流流出出Q Q2 2（I I） 原原理理圖圖氣氣動動閥閥門門機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念452022-4-4 希望液位實實

28、際際 液液 位位放放 大大 元元 件件氣氣 動動 閥閥 門門水水 箱箱浮浮 子子控制器 注入（II） 控制系統(tǒng)方塊圖機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念462022-4-4機械工程控制基礎課件第一章第一章 控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)的一般概念472022-4-4對自動控制系統(tǒng)性能的基本要求對自動控制系統(tǒng)性能的基本要求 對控制系統(tǒng)的基本要求可以概括為兩點：首先，對控制系統(tǒng)的基本要求可以概括為兩點：首先，系統(tǒng)必須是穩(wěn)定的；其次，系統(tǒng)應該具有良好的動態(tài)系統(tǒng)必須是穩(wěn)定的；其次，系統(tǒng)應該具有良好的動態(tài)品質和穩(wěn)態(tài)精度。穩(wěn)定是控制系統(tǒng)能夠正常工作的基品質和穩(wěn)態(tài)精度。穩(wěn)定是控制系統(tǒng)能夠正常工作的基本前提，而動態(tài)品質和穩(wěn)態(tài)精度則是控制系統(tǒng)動、精本前提，而動態(tài)品