第1章自动控制概论.ppt
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1、课程名称:自动控制理论 教材: 自动控制原理(哈尔滨工业大学出版社,鄢景 华) 参考书籍:自动控制原理(国防工业出版社,胡寿松) 自动控制理论(清华大学出版社,戴忠达) 自动控制理论(中国轻工业出版社,毕效辉),2019/4/3,自我介绍 徐苏 联系方式:13568274711,xusu_ 个人经历 作业规定 单张纸 每次下课前交上次课的作业 过时不候,补交不计成绩 考核方法 期末考试70%,平时30%,2019/4/3,课堂纪律 手机 噪音 缺课 学生负责人,2019/4/3,为什么选这门课? 你怎么理解“自动控制”? 生活中有哪些用到了自动控制原理的系统?,2019/4/3,2019/4/
2、3,本章主要内容,控制理论的发展历程 自动控制与自动控制系统的基本概念 基本控制方式 控制系统的类型 对控制系统的基本要求,第1章 自动控制概论,2019/4/3,控制理论的发展历程,经典控制理论阶段 自动控制领域的第一项重大成果 18世纪詹姆斯瓦特为控制蒸汽机速度而设计的离心调节器。 经典控制理论的辉煌总结 维纳于1948年出版了专著控制论 “工程控制论”诞生 1954年钱学森出版专著工程控制论 系统地揭示了控制论对自动化、航空、航天、电子通信等工程技术领域的意义和深远影响 标志着控制论学科分化而产生的第一个分支学科“工程控制论”的诞生。 频率响应法和根轨迹法是经典控制理论的核心,2019/
3、4/3,现代控制理论阶段 1960年开始,在“经典控制理论”的基础上形成“现代控制理论” 数字计算机的出现以及工业、军事特别是空间技术的需求 推动以时域方法为主的诸多分析设计方法迅猛发展 人类在自动控制技术认识上的一次飞跃。 状态空间方法 时域方法,其核心是最优化技术 以状态空间描述(实质上是一阶微分或差分方程组)作为数学模型 利用计算机作为系统建模分析、设计乃至控制的手段,适应于多变量、非线性、时变系统 在航天、航空、制导与军事武器控制中有成功的应用 在工业生产过程控制中也得到逐步应用。,2019/4/3,智能控制理论阶段 智能控制理论 传统控制理论与模糊逻辑、神经网络、遗传算法等人工智能技
4、术相结合 利用人类的控制知识对复杂系统进行控制 是人工智能在控制上的应用 智能控制体系形成的历史不长,理论还未完全成熟 已有的应用成果和理论发展说明了智能控制正成为自动控制的前沿学科之一,2019/4/3,1.1 自动控制与自动控制系统,自动控制 在没有人直接参与的情况下,通过控制器使被控对象或过程自动的按照预定的规律运行。,自动控制系统 是指能够对被控对象的工作状态进行自动控制的系统,它由被控对象和控制装置组成。,举例,2019/4/3,自动控制系统的组成,反馈控制系统基本组成,给出与期望的输出相对应的系统输入量,是一类产生系统控制指令的装置(或软件界面),为改善系统的动态和静态性能特性而附
5、加的装置,其参数可灵活调整。工程上称为调节器或控制器。,将比较微弱的偏差信号加以放大,以足够的功率来推动执行机构或被控对象,其职能是直接推动被控对象,使其被控量发生变化。常见的执行元件有阀门,伺服电动机等,用来检测被控量的实际值。测量变送环节一般也称为反馈环节。,通常是一个设备、物体或过程(一般称任何被控制的运行状态为过程),其作用是完成一种特定的操作。它是控制系统所控制和操纵的对象,它接受控制量并输出被控量。,其作用是把测量元件检测到的实际输出值与给定环节给出的输入值进行比较,求出它们之间的偏差。常用的电量比较元件有差动放大器、电桥电路等。,2019/4/3,被控量: 系统的输出,是一种被测
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