自动第一章

1《自动控制原理》主讲教师：许伟明第一章自动控制的一般概念1-0引言1-1自动控制的基本原理与方式1-2自动控制系统的组成1-3自动控制的分类1-4对自动控制系统的基本要求2引言自动控制技术的应用经典控制理论单输入单输出定常系统反馈控制现代控制理论多输入多输出时变系统最优控制智能控制控制论、信息论、仿生学自动控制：在没有人直接参与下按预定的规律运行和变化。控制装置→被控制对象自动控制系统开环控制扰动输入量（通断时间）输出量（炉温）开环控制：控制装置与被控对象之间只有顺向作用而没有反向联系的控制过程。返回1-1自动控制的基本原理与方式电热丝K电炉时间继电器3炉温控制系统示意图E电热丝加热炉时间继电器tItI炉温控制系统示意图E1电热丝加热炉常闭继电器E2ab水银温度计4闭环控制输入量输出量控制装置与被控对象之间既有顺向作用，又有反向联系的控制过程反馈控制比较输入输出-（+）反馈分成正反馈和负反馈。温度计继电器电热丝电炉返回控制装置被控制对象反馈元件开环控制与闭坏控制的比较5复合控制系统按输入补偿按扰动补偿控制装置被控制对象反馈元件补偿装置r(t)c(t)n(t)控制装置被控制对象反馈元件补偿装置r(t)c(t)1-2自动控制系统的组成函数记录仪示意图返回6函数记录仪组成框图主回路：包括前向通路和主反馈通路；内回路：局部反馈通路；外作用：有用信号和干扰。控制系统组成框图71-3自动控制的分类线性控制系统和非线性控制系统定常控制系统和时变控制系统连续控制系统和离散控制系统（恒值）控制系统、随动（跟踪）控制系统和程序控制系统按元件分：机电控制系统、液压控制系统、生物控制系统等按功用分：温度控制系统、位置控制系统等返回1-4对自动控制系统的基本要求一、典型外作用选用原则：表达简单获取容易表征实际81.阶跃信号f(t)0,t0Rf(t)=｛0tR,t≥0当R=1时，f(t)=1(t),称为单位阶跃函数；当R≠1时，f(t)=R*1(t)；在任意时刻t0,f(t-t0)=R*1(t-t0)。返回2.斜坡（速度）信号f(t)0,t0f(t)={RR*t,t≥00t3.抛物线（加速度）信号f(t)0,t0f(t)={½*R*t2,t≥00t返回94.脉冲信号f(t)f(t)==Aδ(t)A/t0面积A=1时，称为单位脉冲函数。0t0t5.正弦信号f(t)f(t)=Asin(wt-φ)0t)(1)(1lim0t00ttttAt返回二、阶跃响应性能要求过渡过程稳定性——首要条件快速性——动态质量准确性——稳态质量r(t)01tc(t)01tc(t)01tc(t)01tc(t)01t控制器电炉测量元件r(t)c(t)