控制系統(tǒng)導(dǎo)論答案教學(xué)課件

自動(dòng)控制原理胡毒怒主編科學(xué)出版社引自動(dòng)控制的定義所謂自動(dòng)控制是指在無人直接參與的情況下,通過外加的設(shè)備感裝置《稱為控制器Controller),使機(jī)器、設(shè)備戚生產(chǎn)過程統(tǒng)稱被控對(duì)PLant)的某個(gè)工作狀態(tài)屬參數(shù)自動(dòng)地控照頸定的祝律運(yùn)行。自動(dòng)控制理論總研究自動(dòng)控制問律術(shù)學(xué)得是自動(dòng)化學(xué)得的重要理論基礎(chǔ)控制理論的發(fā)展可分為三個(gè)時(shí)期經(jīng)典控制理論現(xiàn)代控制理論大系統(tǒng)理論及智能經(jīng)制理論經(jīng)典控制理論(古典控制理論)1.主要研究對(duì)象:單輸入單輸出控制系統(tǒng)的分析與綜合問題2.采用的數(shù)學(xué)模型:①動(dòng)態(tài)微分方程——時(shí)域數(shù)學(xué)模型②傳遞函數(shù)—復(fù)域數(shù)學(xué)模型③結(jié)構(gòu)圖——圖形化的數(shù)學(xué)模型④信號(hào)流圖——圖形化的數(shù)學(xué)模型3.分析方法:√線性系統(tǒng):時(shí)域分析法、根軌跡法、頻域分析法等非線性系統(tǒng):相平面法、描述函數(shù)法、逆系統(tǒng)法4.經(jīng)典控制理論的局限性:√難以有效解決時(shí)變系統(tǒng)和多變量系統(tǒng)的分析與綜合問題√傳遞函數(shù)只反應(yīng)端口關(guān)系,難以揭示系統(tǒng)更為深刻的內(nèi)部特性?，F(xiàn)代控制理論以狀態(tài)空間法為基礎(chǔ),可研究多輸入多輸出、時(shí)變、非線性、高精度、高效能控系統(tǒng)的分析與綜合問題。現(xiàn)代控制理論在空間技術(shù)方面取得了巨大成功,但在應(yīng)用于復(fù)雜工業(yè)過程控制時(shí)卻遇到了諸如建立精確數(shù)學(xué)模型困難、工業(yè)過程控制中普遍存在的不確定性和干擾等因素,一般難以取得預(yù)期的控制效果。大系統(tǒng)及智能控制理論>隨著生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,出現(xiàn)了諸如電力系統(tǒng)、交通網(wǎng)絡(luò)、通訊系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)等這樣一些規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、地理位置分散的系統(tǒng),為解決這類系統(tǒng)的控制問題,提出了大系統(tǒng)理論。>另一方面,對(duì)于一些復(fù)雜系統(tǒng),難于建立數(shù)學(xué)模型,難于用常規(guī)控制理論定量計(jì)算分析,必須采用定量、定性相結(jié)合的控制方式,于是提出了智能控制理論——模擬人的控制技術(shù),雖然不能實(shí)現(xiàn)精確的控制,但對(duì)各種復(fù)雜系統(tǒng)能夠做到比較滿意的控制。自動(dòng)控制原理發(fā)展概況階段形成時(shí)期理論基礎(chǔ)分析方法研究對(duì)象數(shù)學(xué)工具經(jīng)典時(shí)域、復(fù)域微分方程130-50年代(1948)、頻gle-input,拉氏變換、控制論域(1932)復(fù)變函數(shù)等Ⅱl60-70年代現(xiàn)代狀態(tài)空間MIMO矩陣?yán)碚揗ultiple-input控制論時(shí)域Multiple-output)(線性代數(shù))Ⅲ170年代至今大系統(tǒng)理論時(shí)復(fù)域多因素頻域法,模多層次智能控制糊集法復(fù)雜對(duì)象課程學(xué)習(xí)要面臨數(shù)學(xué)基礎(chǔ)寬而深控制原理抽象計(jì)算復(fù)雜且繁瑣繪圖困難計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)語言MATLAB第一章控制系統(tǒng)導(dǎo)論1-1自動(dòng)控制的基本原理-2自動(dòng)控制系統(tǒng)示