大連理工自控電子教案CHAPTER1

1、 自動(dòng)控制原理n課時(shí)：64學(xué)時(shí)n課程性質(zhì)：必修課，考研課程n考核方法： 平時(shí) 20% + 期末考試 80%第一章 自動(dòng)控制的基本概念1-1 概述1-2 自動(dòng)控制的基本方式1-3 自動(dòng)控制的分類1-4 自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)1-5 自動(dòng)控制系統(tǒng)中的常用術(shù)語1-1 概述自動(dòng)控制原理-自動(dòng)控制技術(shù)的基礎(chǔ)理論n 經(jīng)典控制理論 傳遞函數(shù)n 現(xiàn)代控制理論 矩陣?yán)碚?-2 自動(dòng)控制的基本方式分析決策執(zhí)行工作對象觀察觀察預(yù)期目標(biāo)干擾實(shí)際結(jié)果給定值比較、計(jì)算測量測量受控對象被控量自動(dòng)控制應(yīng)具備三條基本功能：n測量，n比較分析，n執(zhí)行參與控制的信號來自三條通道：給定值，干擾和被控量一 開環(huán)控制之一：按給定值操作n

2、需要控制的只是受控對象的被控量；n測量的只是給定值；n抗干擾能力差執(zhí)行受控對象計(jì)算給定值干擾被控量二開環(huán)控制之二：按干擾補(bǔ)償n按干擾補(bǔ)償執(zhí)行受控對象計(jì)算干擾被控量測量三閉環(huán)（反饋）控制：按偏差調(diào)節(jié)比較、計(jì)算執(zhí)行受控對象測量給定值干擾被控量四自動(dòng)控制系統(tǒng)示例（一）溫度控制系統(tǒng)V熱電偶T煤氣混合器空氣uruTu0u電動(dòng)機(jī)閥門烘爐指定電位計(jì)工件比較線路放大器電動(dòng)機(jī)放大器（給定指令）干擾（被控量）ur（計(jì)算）烘爐（對象）熱電偶uauTTu（二）位置隨動(dòng)系統(tǒng) rrucusuauaimc工作機(jī)械電位計(jì)電動(dòng)機(jī)電位計(jì)式橋路 電動(dòng)機(jī)構(gòu) 工作機(jī)械給定值干擾力矩被控量rsuauc（執(zhí)行、對象）1-3 自動(dòng)控制的分類

3、一、按輸入信號特征分類（1）恒值控制系統(tǒng)（2）程序控制系統(tǒng)（3）隨動(dòng)系統(tǒng)二、按所使用的數(shù)學(xué)方法分類（一）線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)1、線性系統(tǒng)疊加性和均勻性xyoyxo2、非線性系統(tǒng)參數(shù)隨變量大小而變化， 不滿足疊加原理（二）連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)1、連續(xù)系統(tǒng)：n系統(tǒng)中各元件的輸入量和輸出量均為時(shí)間t的連續(xù)函數(shù)；n運(yùn)動(dòng)規(guī)律可用微分方程描述。2、離散系統(tǒng)；n系統(tǒng)中只要有一個(gè)地方的信號是脈沖序列或數(shù)字編碼；n運(yùn)動(dòng)規(guī)律可用差分方程描述。（三）定常系統(tǒng)和時(shí)變系統(tǒng)1、定常系統(tǒng)：參數(shù)不隨時(shí)間變化2、時(shí)變系統(tǒng)；參數(shù)是時(shí)間t 的函數(shù))(txto1t2t3t4tnt1-4 自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)一、穩(wěn)定性n系統(tǒng)穩(wěn)定是系統(tǒng)正常工作的基本條件二、過渡過程指標(biāo)n表示對自動(dòng)控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的要求三、穩(wěn)態(tài)誤差n系統(tǒng)要求（或希望）的輸出量與實(shí)際輸出量之差稱為誤差；n誤差的穩(wěn)態(tài)分量稱為穩(wěn)態(tài)誤差；n穩(wěn)態(tài)誤差表示到達(dá)平衡狀態(tài)（過渡過程結(jié)束）的精度。1-5 自動(dòng)控制系統(tǒng)中的常用術(shù)語控制環(huán)節(jié)Gc被控對象G0反饋環(huán)節(jié)H參考輸入比較環(huán)節(jié)偏差e控制量u擾動(dòng)n輸出c主反饋b本門課程的意義及在專業(yè)中的位置n需要有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)及前續(xù)課程的知識；n專業(yè)入門課程；n一門基礎(chǔ)課；參考書沈紹信等：自動(dòng)控制原理，大連理工大學(xué)出版社楊自厚：自動(dòng)控制原理，冶