控制工程基礎(chǔ)1.introduction to coursecontrol systems2012

1、造4造4物流系5物流系5鍋爐控6鍋爐控6學(xué)習(xí)能Mechanical學(xué)習(xí)能Mechanical Electrical&ElectronicControl7課程目理解幾個概念：連續(xù)系課程目理解幾個概念：連續(xù)系單輸入單系統(tǒng)（SISO），閉環(huán)控制系統(tǒng) control運能控制工具箱分析控制系統(tǒng)的8現(xiàn)代控制系統(tǒng)(第八版)，高等教育，美RichardCDorf現(xiàn)代控制系統(tǒng)(第八版)，高等教育，美RichardCDorf&RobertH.Bishop著，紅衛(wèi)等hEdition)，科Modern Control ，美Bishop&9參考ysis And &基于的系統(tǒng)分析與設(shè)計控制系參考ysis And &基于的

2、系統(tǒng)分析與設(shè)計控制系自動控制原理習(xí)題集，胡壽松,國防工業(yè)學(xué)習(xí)方學(xué)習(xí)方復(fù)習(xí)，預(yù)聽課練習(xí) 研 問題解控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)線性反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定根軌跡頻率響應(yīng)魯棒控制數(shù)字控制要了解控制系要了解控制系統(tǒng)設(shè)計的一般過能夠畫出物理系統(tǒng)的控制方框1.1 控制理1.1 控制理自動控制發(fā)展簡史水圖圖自動控制發(fā)展簡史水圖圖1.5 Watt的飛球1868JCMaxwell為一類蒸汽機的調(diào)節(jié)器建1868JCMaxwell為一類蒸汽機的調(diào)節(jié)器建1927 ,HenryFordHWBode分析反饋放大器HNyquist控制理論的提1948, 控制理論的奠基控制理論的提1948, 控制理論的奠基人文CommunicationinAn

3、imalandtheMachine反饋的概念中國的錢學(xué)森提出“控制工程理論（Control Engineering MIT為對機床實施軸向控開發(fā)出數(shù)控 (NC)方法MIT為對機床實施軸向控開發(fā)出數(shù)控 (NC)方法eDevol開發(fā)出“程控物轉(zhuǎn)運器（programmed Unimate研究出第一臺機器并于1961年用它向壓鑄機給19461955 形成, 19551960 發(fā)展閉環(huán)控制系統(tǒng)（Closedloopcontrol19461955 形成, 19551960 發(fā)展閉環(huán)控制系統(tǒng)（Closedloopcontrol傳遞函數(shù)function）及方圖（block 時域響應(yīng)法（Time Respons

4、e Response 頻域響應(yīng)法所解:單輸入單輸出線性反饋控制SISOfeedbackcontrolSISOfeedbackcontrol控制系統(tǒng)的基本控制系統(tǒng)的基本過渡過程eSpace最優(yōu)控制（eSpace最優(yōu)控制（Optimumcontrol）魯棒控制（ Robust control）系統(tǒng)（Expertl:mmsystem1965至今離散控制理論并行計1965至今離散控制理論并行計算Computing 多任務(wù)控制技術(shù)（Multitask Control 系統(tǒng)控制技術(shù)（Imbedded System Control Tech）.網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)多技術(shù)流浪者在火流浪者在火星上1.2Scientif

5、icComputingToolbox:1.2ScientificComputingToolbox:controlblockMaple6.5數(shù)學(xué)，編程語言，可視化，GUI-6.5數(shù)學(xué)，編程語言，可視化，GUI- 建算法設(shè)Fixed-Web 應(yīng)用6.5數(shù)學(xué)6.5數(shù)學(xué)和計算算法建模仿真，圓形構(gòu)應(yīng)用開發(fā)，包括圖形化用戶接口控制系統(tǒng)分析工System Identification M高級控制Robust Control 經(jīng)典控制ControlSystem控制系統(tǒng)分析工System Identification M高級控制Robust Control 經(jīng)典控制ControlSystemysisFuzzyL

6、ogicLMIControlMPredictive Nonlinear Control Design 1.3 術(shù)語控制1.3 術(shù)語控制系統(tǒng)（Control system）：為了達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)（響應(yīng)受控對象（Plant），過程s）：指受控開環(huán)控制系統(tǒng)system）：開環(huán)控制系統(tǒng)system）：在沒T.閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)（Closedloop feedback control T.閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)（Closedloop feedback control system)：對輸出量，并將此測量值反饋到輸入端與預(yù)期輸出（參考或指令輸人）進行比較的系統(tǒng)負(fù)反饋（Negative feedback）：指從參考輸

7、人信號中減去反饋輸正反饋itive feedback）：指將輸出信號反饋回來，疊加參考輸入信號上轉(zhuǎn)臺速度控制轉(zhuǎn)臺速度控轉(zhuǎn)臺速度控制轉(zhuǎn)臺速度控制的開環(huán)系統(tǒng)（無反饋1.21 轉(zhuǎn)臺速度控Open-loop&Closed-loop1.21 轉(zhuǎn)臺速度控Open-loop&Closed-loopcontrolofthespeedof閉環(huán)調(diào)節(jié)假設(shè)閉環(huán)調(diào)節(jié)假設(shè)轉(zhuǎn)盤實際速反饋速度（電壓偏差電壓運放器電直流電機速T.多變量控制系統(tǒng)system）：T.多變量控制系統(tǒng)system）：指有多個輸入變量或和多輸出變量的系負(fù)反饋控制系統(tǒng)方框圖+-MeasuredComponent負(fù)反饋控制系統(tǒng)方框圖+-MeasuredCo

8、mponentPhysical汽車駕駛控制系統(tǒng)圖汽車駕駛控制系統(tǒng)圖oftravel -visualoftravel -visual&晶體管直流電源晶體管直流電源U-i-+Uii+-+bcU-i-+Uii+-+bc簡系簡系+-xy+-xy循序漸進設(shè)計示例：磁盤驅(qū)系圖 循序漸進設(shè)計示例：磁盤驅(qū)系圖 D.盤磁道上的信息 ;的位置 ;磁D.盤磁道上的信息 ;的位置 ;磁磁盤旋轉(zhuǎn)速度飛行距離: 定位精度從磁道a移動到磁道b的時間:D.圖D.圖1.5 應(yīng)用類動力學(xué)問題1.5 應(yīng)用類動力學(xué)問題沖震蕩，噪聲反饋控制系統(tǒng)分析和設(shè)工廠，公司管1.6 研究類1.6 研究類分系統(tǒng)辨1.7改能器2012 9 1.7改能器2012 9 計算機數(shù)計算機數(shù)據(jù)庫通信方高級語言編程的1.8 研究熱現(xiàn)場總線1.8 研究熱現(xiàn)場總線（Fieldbus）標(biāo)物流系統(tǒng)管系統(tǒng)（Imbeddedsystem）計算機視覺控制（Computer Vi 人機交互工程設(shè)計和控工工程設(shè)計和控工程設(shè)計步控制系統(tǒng)設(shè)計小了解控制小了解控制系統(tǒng)設(shè)計的一般術(shù)語列Automation（自術(shù)語列Automation（自動化System（系統(tǒng)system（控制系統(tǒng)Feedback signal（反饋信號Negativefeedbac