演示文稿自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念ppt講解目前一頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)（優(yōu)選）第一章自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念ppt講解目前二頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)一、課程簡(jiǎn)介

自動(dòng)控制原理是電氣類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。該課程主要講授經(jīng)典控制理論的三大分析方法（時(shí)域分析法，根軌跡分析法和頻域分析法）、自動(dòng)控制系統(tǒng)綜合與校正的一般方法和非線(xiàn)性系統(tǒng)等內(nèi)容。通過(guò)對(duì)本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生系統(tǒng)地掌握自動(dòng)控制的基本原理和基本方法，并能對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行定性分析、定量計(jì)算和綜合設(shè)計(jì)。目前三頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)二、課程體系設(shè)置（一）結(jié)構(gòu)體系：理清“三縱三橫”。這里講的“三縱”：指系統(tǒng)在三域（時(shí)域、復(fù)域、頻域）中的數(shù)學(xué)模型；“三橫”：指系統(tǒng)特性（穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性）的三分析。1、“三縱”：結(jié)合系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，講清工程上實(shí)際求解與數(shù)學(xué)上理論計(jì)算之間的內(nèi)在聯(lián)系與區(qū)別。具體地說(shuō)，就是要搞清楚幾種數(shù)學(xué)模型之間的相互關(guān)系。目前四頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)2、“三橫”：掌握系統(tǒng)分析的三要素：穩(wěn)定性、靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。性能指標(biāo)是衡量一個(gè)系統(tǒng)好壞的重要標(biāo)志，也是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校正的主要依據(jù)，抓住這條線(xiàn)，就是抓住了系統(tǒng)分析改造的關(guān)鍵，有利于學(xué)生建立一個(gè)“橫向”的思路。

目前五頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)（二）內(nèi)容體系：

目前六頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)三、課程內(nèi)容（共48學(xué)時(shí)）第一章

自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念學(xué)時(shí)數(shù):4第二章

線(xiàn)性連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型學(xué)時(shí)數(shù)：８第三章

控制系統(tǒng)的時(shí)域分析法學(xué)時(shí)數(shù)：10第四章

控制系統(tǒng)的根軌跡分析法學(xué)時(shí)數(shù)：６第五章

控制系統(tǒng)的頻率特性分析法學(xué)時(shí)數(shù)：1０第六章頻率校正方法學(xué)時(shí)數(shù)：3第七章

非線(xiàn)性系統(tǒng)分析學(xué)時(shí)數(shù)：3總復(fù)習(xí)及小測(cè)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)：４目前七頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)★專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)★對(duì)高級(jí)工程技術(shù)人才的要求★如何學(xué)習(xí)才能成為人才★該課程的學(xué)習(xí)方法與要求四、課程的學(xué)習(xí)目的、方法與要求目前八頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)（一）專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)

——明確學(xué)習(xí)目的電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力、綜合素質(zhì)高、適應(yīng)能力強(qiáng)的，能夠從事與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗(yàn)分析、研制開(kāi)發(fā)、經(jīng)濟(jì)管理以及電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域工作的寬口徑“復(fù)合型”高級(jí)工程技術(shù)人才。目前九頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)

工程技術(shù)人員（包括其他技術(shù)家）和科學(xué)家的職責(zé)不同?？茖W(xué)家的任務(wù)是如何認(rèn)識(shí)，因而他可以選擇自己感興趣的研究課題；工程師的任務(wù)是如何實(shí)現(xiàn)，所以他必須解決面臨的實(shí)際問(wèn)題。工程問(wèn)題受到多方面因素的制約，工程師必須在多種可能方案中做出選擇，謀求最可靠、最經(jīng)濟(jì)、最實(shí)用的解決方法。

工程技術(shù)人員的任務(wù)

——將來(lái)我們做什么目前十頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)（二）對(duì)工程技術(shù)人才的要求

——合格人才是什么樣的一個(gè)工程師接受任務(wù)的時(shí)候總會(huì)問(wèn)自己這樣的問(wèn)題：會(huì)不會(huì)做——是否在科學(xué)技術(shù)上掌握了必須的知識(shí)和技能，能夠解決工程上的難題。可不可以做——是否在政策法規(guī)和社會(huì)公德允許的條件下的工程。該不該做——是否擁有了良好的生態(tài)可行性和工程持續(xù)性，并且能在人、才、物和時(shí)空約束條件下經(jīng)濟(jì)合理地完成任務(wù)。如何去做——拿出切實(shí)可行的解決方案。目前十一頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)（三）如何學(xué)習(xí)才能成為人才第一境界：總結(jié)知識(shí)的能力——自我學(xué)習(xí)的能力——綜合知識(shí)的能力——第二境界：發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力——解決問(wèn)題的能力——第三境界：創(chuàng)造思維的能力——目前十二頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)課程重要性☆《自動(dòng)控制原理》是工科的技術(shù)基礎(chǔ)課，該課程與其它課程的關(guān)系——承上啟下的課程。（四）該課程的學(xué)習(xí)方法與要求

——了解課程特點(diǎn)明確學(xué)習(xí)方法與要求自動(dòng)控制理論電路理論電機(jī)與拖動(dòng)大學(xué)物理信號(hào)與系統(tǒng)復(fù)變函數(shù)拉氏變換模擬電子技術(shù)線(xiàn)性代數(shù)微積分各類(lèi)專(zhuān)業(yè)課線(xiàn)性系統(tǒng)現(xiàn)代控制理論目前十三頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)實(shí)際系統(tǒng)物理模型數(shù)學(xué)模型方法（系統(tǒng)組成分析、設(shè)計(jì)）☆自動(dòng)控制是一門(mén)技術(shù)學(xué)科，從方法論的角度來(lái)研究系統(tǒng)的建立、分析與設(shè)計(jì)。研究控制系統(tǒng)的共性問(wèn)題。

——提供了研究思想與研究方法課程特點(diǎn)及性質(zhì)☆自動(dòng)控制技術(shù)是應(yīng)用非常廣泛的技術(shù)目前十四頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)本課程學(xué)習(xí)方法☆打好基礎(chǔ)——復(fù)習(xí)學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)課☆認(rèn)真聽(tīng)課——掌握基本理論和基本方法☆做好習(xí)題——鍛煉解決實(shí)際問(wèn)題的能力本課程學(xué)習(xí)要求學(xué)會(huì)分析、解決工程問(wèn)題的基本思路和方法目前十五頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)五、教學(xué)方法★突出教學(xué)中的重點(diǎn)與難點(diǎn)問(wèn)題，采用啟發(fā)與討論的方式，多列舉實(shí)際工程中的應(yīng)用示例，力求理論聯(lián)系實(shí)際；★采用傳統(tǒng)與現(xiàn)代教學(xué)手段相結(jié)合，將實(shí)際控制系統(tǒng)與控制原理相結(jié)合，把抽象的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)關(guān)系形象化，以便于學(xué)生理解；★加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，在加深對(duì)理論知識(shí)理解的基礎(chǔ)上，提高學(xué)生動(dòng)手解決問(wèn)題的能力。目前十六頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)五、選用教材

自動(dòng)控制原理（第二版）孫炳達(dá)主編機(jī)械工業(yè)出版社出版該書(shū)基本概念清楚，數(shù)學(xué)推導(dǎo)嚴(yán)謹(jǐn)，理論系統(tǒng)性強(qiáng)，例題具有代表性，圖解說(shuō)明性強(qiáng)，習(xí)題豐富，文字簡(jiǎn)潔。目前十七頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)幾點(diǎn)要求：其它。。。關(guān)于出勤課堂紀(jì)律關(guān)于作業(yè)目前十八頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)

第一章自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念1-1引言1-2自動(dòng)控制的基本方式1-3自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成1-4自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類(lèi)1-5對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求1-6自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展簡(jiǎn)史目前十九頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)一、自動(dòng)控制的基本概念現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的自動(dòng)控制技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用航天器工業(yè)控制機(jī)器人家用電器自動(dòng)控制的特征：

通過(guò)對(duì)各類(lèi)機(jī)器、各種物理參量、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程等的控制直接造福于社會(huì)。自動(dòng)控制：

在無(wú)人直接參與下，利用控制裝置操縱受控對(duì)象，使受控對(duì)象的被控量按給定信號(hào)變化規(guī)律去變化。自動(dòng)控制示意圖控制器給定值

檢測(cè)元件

受控對(duì)象被控量自動(dòng)控制系統(tǒng)控制裝置:受控對(duì)象:機(jī)器、設(shè)備、生產(chǎn)過(guò)程等控制器、檢測(cè)元件等分析和設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能。自動(dòng)控制原理的主要任務(wù)：

下面通過(guò)一些實(shí)例來(lái)說(shuō)明自動(dòng)控制和自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念1-1引言目前二十頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)例水溫人工控制系統(tǒng)受控對(duì)象:水箱熱傳導(dǎo)器件系統(tǒng)的構(gòu)成：被控制量:水溫閥門(mén)顯示儀表蒸汽排水冷水熱水工作過(guò)程：

蒸汽通過(guò)熱傳導(dǎo)器件把熱量傳遞給水,水的溫度與蒸汽的流量成正比.

手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(mén)的開(kāi)度，從而調(diào)節(jié)蒸汽的流量,來(lái)控制水的溫度.但人工難以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的高質(zhì)量控制.目前二十一頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)例水溫自動(dòng)控制系統(tǒng)系統(tǒng)中增加了：控制器電機(jī)加入給定信號(hào)工作原理：檢測(cè)實(shí)際溫度產(chǎn)生控制信號(hào)

通過(guò)電機(jī)調(diào)節(jié)閥門(mén)的開(kāi)度

從而調(diào)節(jié)蒸汽流入，控制水的溫度.實(shí)現(xiàn)沒(méi)有人直接參入的自動(dòng)水溫控制.目前二十二頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)

為了方便地分析系統(tǒng)性能，一般用框圖來(lái)表示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，水溫自動(dòng)控制系統(tǒng)可用框圖表示為：

要使自動(dòng)控制系統(tǒng)滿(mǎn)足工程實(shí)際的需要,必須研究自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)與系統(tǒng)性能之間的關(guān)系。實(shí)際溫度偏差反饋量預(yù)期溫度_控制器執(zhí)行機(jī)構(gòu)閥門(mén)水箱目前二十三頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)例：人工控制與自動(dòng)控制：水箱水位控制問(wèn)題人工控制人工控制過(guò)程歸納：▲用眼觀察水位，目測(cè)出實(shí)際水位高度并反饋到大腦中（測(cè)量過(guò)程）▲在腦中與要求水位進(jìn)行比較，得出偏差大小，決定手的操作動(dòng)作（決策過(guò)程）▲手執(zhí)行大腦決定的動(dòng)作，打開(kāi)或關(guān)閉閥門(mén)（執(zhí)行過(guò)程）目前二十四頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)▲傳感器代替眼看測(cè)量出實(shí)際水位高度并反饋到控制器▲在控制器中將實(shí)際水位與設(shè)定水位進(jìn)行比較得出偏差值，對(duì)偏差信號(hào)進(jìn)行放大送到執(zhí)行器▲執(zhí)行器執(zhí)行開(kāi)關(guān)閥門(mén)動(dòng)作自動(dòng)控制共同特點(diǎn)：通過(guò)檢測(cè)被控量，得到與給定值的偏差，并去糾正偏差，進(jìn)而減小偏差。在人工控制中偏差是通過(guò)人眼觀測(cè)后，由人腦判斷、決策得出的；在自動(dòng)控制系統(tǒng)中偏差則是通過(guò)反饋，由控制器進(jìn)行比較、計(jì)算產(chǎn)生的。

自動(dòng)控制過(guò)程歸納：目前二十五頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)桿杠長(zhǎng)度例液位自動(dòng)控制系統(tǒng)h水箱桿杠浮球閥門(mén)進(jìn)水系統(tǒng)組成：出水被控制量：水位高度工作原理：

調(diào)節(jié)杠桿長(zhǎng)度L，通過(guò)杠桿機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)閥門(mén)的開(kāi)度，從而調(diào)節(jié)進(jìn)水量以控制液位的高度。L目前二十六頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖所示:

杠桿浮球hr(s)h(t)閥門(mén)水箱機(jī)構(gòu)目前二十七頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)★分析控制系統(tǒng)的工作原理——分析人要做這個(gè)事情的思路★分析控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——設(shè)計(jì)與組成系統(tǒng)★分析控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)——是否能夠完成任務(wù)自動(dòng)控制理論——研究和分析控制系統(tǒng)共性的理論

自動(dòng)控制就是利用控制裝置代替人去自動(dòng)地完成人要完成的事情目前二十八頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)1．開(kāi)環(huán)控制有順向作用而無(wú)反向聯(lián)系.自動(dòng)控制系統(tǒng)從控制的基本方式看，可分為開(kāi)環(huán)控制、閉環(huán)控制和復(fù)合控制。開(kāi)環(huán)控制控制裝置與受控對(duì)象之間只1-2自動(dòng)控制的基本方式目前二十九頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)例轉(zhuǎn)臺(tái)速度開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)

這種轉(zhuǎn)臺(tái)在CD機(jī)、計(jì)算機(jī)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器等現(xiàn)代裝置中廣泛應(yīng)用.轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)電源和放大裝置速度設(shè)置系統(tǒng)組成：由圖可見(jiàn)：

被控制量速度沒(méi)有反饋到輸入端與給定信號(hào)比較,為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。目前三十頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)預(yù)期速度實(shí)際轉(zhuǎn)速直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)放大器

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制過(guò)程均很簡(jiǎn)單，但抗擾能力差，控制精度不高，故一般只能用于對(duì)控制性能要求較低的場(chǎng)合。轉(zhuǎn)臺(tái)速度開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖:開(kāi)環(huán)控制的特點(diǎn)：

2．閉環(huán)控制

有順向作用，而且還有反向聯(lián)系.閉環(huán)控制:

閉環(huán)控制又稱(chēng)為反饋控制或偏差控制。

控制裝置與受控對(duì)象之間，不但目前三十一頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)例轉(zhuǎn)臺(tái)速度閉環(huán)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)速度的閉環(huán)控制。

測(cè)速發(fā)電機(jī)是一種傳感器

測(cè)出電動(dòng)機(jī)的速度與給定信號(hào)比較產(chǎn)生偏差電壓.目前三十二頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)測(cè)速機(jī)偏差反饋量預(yù)期速度實(shí)際轉(zhuǎn)速直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)放大器_

當(dāng)實(shí)際速度受擾動(dòng)的影響發(fā)生變化時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，從而消除擾動(dòng)對(duì)速度的影響。轉(zhuǎn)臺(tái)速度閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖目前三十三頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)放大裝置例位置隨動(dòng)系統(tǒng)環(huán)型電位器電機(jī)電源齒輪系統(tǒng)組成：負(fù)載給定轉(zhuǎn)角θr輸出轉(zhuǎn)角θc工作過(guò)程：θr=θcUd=0Udθr≠θcUd≠0電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),系統(tǒng)閉環(huán)調(diào)節(jié).電動(dòng)機(jī)靜止目前三十四頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)θmθr△θ

_θcueud放大器電位器電動(dòng)機(jī)減速器位置隨動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖目前三十五頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)例轉(zhuǎn)速負(fù)反饋直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)直流電機(jī)測(cè)速發(fā)電機(jī)電源和放大裝置負(fù)載系統(tǒng)組成：UnUf給定電壓反饋電壓e=Un-Uf

轉(zhuǎn)速取決于給定電壓與反饋電壓的差值。目前三十六頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)

調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖unufeudn_直流電動(dòng)機(jī)放大器測(cè)速機(jī)

由電網(wǎng)電壓波動(dòng)，負(fù)載變化以及其他部分的參數(shù)變化所引起的轉(zhuǎn)速變化，都可以通過(guò)系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)整加以抑制。n↓→Uf↓→e↑→Ud↑→n↑

減小或消除由于擾動(dòng)所形成的偏差值，具有較高的控制精度和較強(qiáng)的抗擾能力。閉環(huán)控制系統(tǒng)具有的特點(diǎn)：目前三十七頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)輸入量控制器被控對(duì)象輸出量干擾執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)用：多用于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)穩(wěn)定和干擾較小的場(chǎng)合。如：自動(dòng)化流水線(xiàn)、自動(dòng)洗衣機(jī)目前三十八頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)應(yīng)用：對(duì)系統(tǒng)有精度要求時(shí)廣泛采用反饋控制是最基本的閉環(huán)控制方式。輸入量控制器被控對(duì)象輸出量干擾執(zhí)行機(jī)構(gòu)檢測(cè)裝置ugufnno目前三十九頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)uf三、復(fù)合控制1。按輸入信號(hào)補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制輸入量控制器被控對(duì)象輸出量干擾執(zhí)行機(jī)構(gòu)檢測(cè)裝置補(bǔ)償裝置補(bǔ)償裝置補(bǔ)償裝置補(bǔ)償裝置noug輸入量補(bǔ)償量補(bǔ)償量輸入量應(yīng)用：提高系統(tǒng)跟蹤輸入信號(hào)的能力和精度輸出量輸出量輸出量輸出量目前四十頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)2。按干擾作用補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制輸出量輸入量控制器被控對(duì)象干擾執(zhí)行機(jī)構(gòu)檢測(cè)裝置補(bǔ)償裝置檢測(cè)出干擾量，通過(guò)補(bǔ)償裝置對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償以抵消干擾對(duì)系統(tǒng)輸出量的影響應(yīng)用：增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力目前四十一頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)1-3自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成輸出量給定環(huán)節(jié)被控對(duì)象干擾執(zhí)行機(jī)構(gòu)

反饋校正裝置放大環(huán)節(jié)串聯(lián)校正裝置檢測(cè)裝置要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的設(shè)備或過(guò)程被控設(shè)備或過(guò)程中需要控制的參數(shù)即被控參數(shù)測(cè)量被控參數(shù)的傳感器與測(cè)量電路，它將系統(tǒng)的實(shí)際輸出反饋到輸入端設(shè)定與系統(tǒng)輸出希望值相對(duì)應(yīng)的輸入指令改善系統(tǒng)性能的環(huán)節(jié)，因?yàn)榇?lián)在系統(tǒng)的輸入端，又稱(chēng)串聯(lián)校正輸入與輸出之間進(jìn)行比較，產(chǎn)生偏差信號(hào)，該偏差信號(hào)描述了系統(tǒng)期望值與實(shí)際值之間的誤差將微小的偏差信號(hào)進(jìn)行放大，使之達(dá)到控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的能量要求執(zhí)行控制任務(wù)，驅(qū)動(dòng)被控對(duì)象的動(dòng)力設(shè)備改善局部環(huán)節(jié)性能的裝置，用反饋的方法調(diào)整局部信號(hào)達(dá)到校正的目的，所以稱(chēng)反饋校正（或并聯(lián)校正）順著從輸入到輸出的信號(hào)傳遞方向走出的通道稱(chēng)為前向通道將輸出（局部輸出）送回到輸入（局部輸入）的通道被稱(chēng)為反饋通道連接輸入與系統(tǒng)輸出的反饋通道被稱(chēng)為主反饋通道將局部輸出送回到局部輸入的通道被稱(chēng)為局部反饋通道典型閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖典型閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖目前四十二頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)1-4自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類(lèi)●按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分，開(kāi)環(huán)/閉環(huán)控制系統(tǒng)●按輸入量形式分，恒值/隨動(dòng)控制系統(tǒng)●按信號(hào)傳遞形式分，連續(xù)/離散控制系統(tǒng)●按系統(tǒng)是否滿(mǎn)足疊加性分，線(xiàn)性/非線(xiàn)性控制系統(tǒng)●按系統(tǒng)執(zhí)行裝置分，機(jī)電/液壓/氣壓控制系統(tǒng)等

可以從不同角度對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行分類(lèi)：目前四十三頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)▲系統(tǒng)輸入量為常值，要求被控量也等于常值。

▲系統(tǒng)的基本任務(wù)是當(dāng)出現(xiàn)擾動(dòng)時(shí)，使系統(tǒng)的輸出量保持為恒定的期望值

▲工業(yè)產(chǎn)生中的溫度、壓力、流量、液面等參數(shù)的控制電力系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓、頻率控制等2.程序控制系統(tǒng)▲系統(tǒng)輸入量按預(yù)定規(guī)律變化，系統(tǒng)的控制過(guò)程按預(yù)定的程序進(jìn)行?！鴶?shù)控機(jī)床按預(yù)定程序自動(dòng)地切削工件。石油化學(xué)工業(yè)中的反應(yīng)塔。

一.按輸入量的特征

1.恒值控制系統(tǒng)目前四十四頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)▲系統(tǒng)輸入量隨時(shí)間任意變化。系統(tǒng)輸出量常是機(jī)械位移、速度、加速度、力、力矩等機(jī)械量?！到y(tǒng)的基本任務(wù)是使系統(tǒng)輸出量能快速、準(zhǔn)確地跟隨輸入量變化。▲機(jī)械加工中的仿形機(jī)床。武器裝備中的火炮自動(dòng)瞄準(zhǔn)系統(tǒng)、雷達(dá)跟蹤系統(tǒng)、導(dǎo)彈目標(biāo)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)3.伺服系統(tǒng)又稱(chēng)隨動(dòng)系統(tǒng)目前四十五頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)系統(tǒng)的給定值為一定值，而控制任務(wù)就是克服擾動(dòng)，使被控量保持恒值。例如：電機(jī)速度控制、恒溫、恒壓、水位控制系統(tǒng)等。1.恒值控制系統(tǒng)：目前四十六頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)2.隨動(dòng)系統(tǒng)：

系統(tǒng)給定值按照事先不知道的時(shí)間函數(shù)變化，并要求被控量跟隨給定值變化。如：火炮自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)、輪舵位置控制系統(tǒng)等。目前四十七頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)3.程序控制系統(tǒng)：

系統(tǒng)的給定值按照一定的時(shí)間函數(shù)變化，并要求被控量隨之變化。

例如：數(shù)控伺服系統(tǒng)目前四十八頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)：目前四十九頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)二、連續(xù)控制系統(tǒng)和離散控制系統(tǒng)▲控制系統(tǒng)中各部分的信號(hào)若都是時(shí)間t

的連續(xù)函數(shù)，則稱(chēng)這類(lèi)系統(tǒng)為連續(xù)控制系統(tǒng)?！诳刂葡到y(tǒng)各部分的信號(hào)中只要有一個(gè)是時(shí)間t

的離散信號(hào)，則稱(chēng)這種系統(tǒng)為離散控制系統(tǒng)。脈沖和數(shù)碼都屬于離散信號(hào)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)就是一種常見(jiàn)的離散控制系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)只能接受和處理數(shù)字信號(hào)，計(jì)算機(jī)的輸出經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換加給放大器，然后再去驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件，或由計(jì)算機(jī)直接輸出數(shù)字信號(hào)，經(jīng)數(shù)字放大器后驅(qū)動(dòng)數(shù)字式執(zhí)行元件。目前五十頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)三、線(xiàn)性控制系統(tǒng)和非線(xiàn)性控制系統(tǒng)▲用非線(xiàn)性方程描述的系統(tǒng)，稱(chēng)為非線(xiàn)性系統(tǒng)。線(xiàn)性系統(tǒng)特性疊加性齊次性（均勻性）如果微分方程或差分方程的系數(shù)為常數(shù)，則稱(chēng)為線(xiàn)性定常數(shù)系統(tǒng)；否則，稱(chēng)為線(xiàn)性時(shí)變系統(tǒng)?！捎镁€(xiàn)性微分方程或差分方程描述的系統(tǒng)，稱(chēng)為線(xiàn)性系統(tǒng)。目前五十一頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)1-5對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求

控制系統(tǒng)應(yīng)用于不同場(chǎng)合，對(duì)它有不同的性能要求。但從控制工程的角度來(lái)看，卻有一些共同的標(biāo)準(zhǔn)。常見(jiàn)的評(píng)價(jià)系統(tǒng)優(yōu)劣的性能指標(biāo)基本有三個(gè)方面：穩(wěn)、快、準(zhǔn)。二、快速性一、穩(wěn)定性三、準(zhǔn)確性目前五十二頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)

系統(tǒng)受外作用力后,其動(dòng)態(tài)過(guò)程的振蕩傾向和系統(tǒng)恢復(fù)平衡的能力。一、穩(wěn)定性穩(wěn)定性：

如果系統(tǒng)受外作用力經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，其被控量達(dá)到某一穩(wěn)定狀態(tài)，則系統(tǒng)是穩(wěn)定的。否則為不穩(wěn)定的。穩(wěn)定系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程r(t)t0c(t)1r(t)c(t)不穩(wěn)定系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程(a)給定信號(hào)作用c(t)(b)擾動(dòng)信號(hào)作用d(t)t0c(t)r(t)t0c(t)r(t)c(t)d(t)

不穩(wěn)定的系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的。目前五十三頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)

一種過(guò)渡過(guò)程是收斂的，即過(guò)渡過(guò)程結(jié)束后，系統(tǒng)又趨于平衡狀態(tài)，這類(lèi)系統(tǒng)稱(chēng)為穩(wěn)定的；另一種過(guò)渡過(guò)程是發(fā)散的，這類(lèi)系統(tǒng)稱(chēng)為不穩(wěn)定的；等幅振蕩也被認(rèn)為是不穩(wěn)定的。顯然，系統(tǒng)穩(wěn)定是保證系統(tǒng)能正常工作的首要條件。目前五十四頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)

通過(guò)動(dòng)態(tài)過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)短表征。時(shí)間越短，表明快速性越好，反之亦然。二、快速性r(t)t0c(t)r(t)c1(t)c2(t)

快速性表明了系統(tǒng)輸出對(duì)輸入響應(yīng)的快慢程度目前五十五頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)

由輸入給定值與輸出響應(yīng)的終值之間的差值ess大小表征。三、準(zhǔn)確性r(t)t0c(t)r(t)c(t)ess目前五十六頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)過(guò)渡過(guò)程結(jié)束后，輸出量的期望值與實(shí)際值之差。數(shù)控機(jī)床的加工誤差小于0.02mm。一般恒速、恒溫控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差都在給定值的1%以?xún)?nèi)?！鹜粋€(gè)系統(tǒng)，穩(wěn)、快、準(zhǔn)是相互制約的。○提高快速性，可能會(huì)引起系統(tǒng)強(qiáng)烈振動(dòng)?！鸶纳屏似椒€(wěn)性，控制過(guò)程又可能很遲緩，甚至精度也會(huì)變差?！鸱治龊徒鉀Q這些矛盾，將是本學(xué)科討論的重要內(nèi)容。目前五十七頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)1-6自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展簡(jiǎn)史●經(jīng)典控制理論（19世紀(jì)初）時(shí)域法；復(fù)域法（根軌跡）；頻域法●現(xiàn)代控制理論（20世紀(jì)50年代）線(xiàn)性控制最優(yōu)控制最佳估計(jì)系統(tǒng)識(shí)別自適應(yīng)控制魯棒控制容錯(cuò)控制集散控制大系統(tǒng)復(fù)雜系統(tǒng)●智能控制理論（20世紀(jì)70年代）專(zhuān)家控制模糊控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)遺傳算法目前五十八頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)1400——1900工業(yè)機(jī)器時(shí)代亞歷山大的希羅發(fā)明開(kāi)閉廟門(mén)和分發(fā)圣水等自動(dòng)裝置(100年)。中國(guó)張衡發(fā)明水運(yùn)渾象，研制出自動(dòng)測(cè)量地震的候風(fēng)地動(dòng)儀

(132年)。自動(dòng)控制的發(fā)展簡(jiǎn)史目前五十九頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)中國(guó)馬鈞研制出用齒輪傳動(dòng)的自動(dòng)指示方向的指南車(chē)

(235年)

中國(guó)明代宋應(yīng)星所著《工開(kāi)物》記載有程序控制思想的提花織機(jī)結(jié)構(gòu)圖

(1637年)目前六十頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)

英國(guó)

J.Watt用離心式調(diào)速器控制蒸汽機(jī)的速度

(1788年)目前六十一頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)錢(qián)學(xué)森的《工程控制論》(

EngineeringCybernetics)

(1954)目前六十二頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)目前六十三頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)美國(guó)

MIT研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床

(1952)目前六十四頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)美國(guó)研制出第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人樣機(jī)

(1954)目前六十五頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)計(jì)算機(jī)集成制造的概念(1969)目前六十六頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)由加工中心和工業(yè)機(jī)器人組成的柔性制造單元

(1976)目前六十七頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)中國(guó)批準(zhǔn)

863高技術(shù)計(jì)劃，包括自動(dòng)化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)和智能機(jī)器人兩個(gè)主題

(1986)目前六十八頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)世界第一顆人造地球衛(wèi)星由蘇聯(lián)發(fā)射成功(1957)目前六十九頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)蘇聯(lián)東方-１號(hào)飛船載著加加林進(jìn)入人造地球衛(wèi)星軌道,人類(lèi)宇航時(shí)代開(kāi)始了(1961)。目前七十頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)蘇聯(lián)發(fā)射“月球”9號(hào)探測(cè)器，成功(1966)。三年后

(1969)，美國(guó)“阿波羅”

11號(hào)把宇航員送上月球。目前七十一頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)火箭部分---2077個(gè)傳感器阿波羅10（1969年5月18日）飛船部分---1218個(gè)傳感器，對(duì)3295個(gè)測(cè)量參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。

阿波羅11(1969.7.16--24)阿波羅10阿波羅11目前七十二頁(yè)\總數(shù)八十九頁(yè)\編于十三點(diǎn)“勇氣號(hào)”火星車(chē)留下