第一章自動(dòng)控制的一般概念第一章自動(dòng)控制的一般概念1第一章自動(dòng)控制的一般概念第一章自動(dòng)控制的一般概念1本章主要內(nèi)容

自動(dòng)控制理論發(fā)展概況；古典控制理論的基本內(nèi)容；自動(dòng)控制與自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念及對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求。重點(diǎn)內(nèi)容自動(dòng)控制與自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求本章主要內(nèi)容自動(dòng)控制理論發(fā)展概況；古典控制理2本章主要內(nèi)容自動(dòng)控制理論發(fā)展概況；古典控制理第一節(jié)引言一、自動(dòng)控制在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用：2、鐵路上1、生活中，洗衣機(jī)、電冰箱、電飯煲。高速列車(chē)、磁懸浮列車(chē)第一節(jié)引言一、自動(dòng)控制3第一節(jié)引言一、自動(dòng)控制日本新干線(xiàn)100系（1985）日本新干線(xiàn)100系（1985）4日本新干線(xiàn)100系（1985）日本新干線(xiàn)100系（1985）日本新干線(xiàn)300系（1992）日本新干線(xiàn)300系（1992）5日本新干線(xiàn)300系（1992）日本新干線(xiàn)300系（1992）日本新干線(xiàn)700系（1999）日本新干線(xiàn)700系（1999）6日本新干線(xiàn)700系（1999）日本新干線(xiàn)700系（1999）國(guó)產(chǎn)“中華之星”國(guó)產(chǎn)“中華之星”7國(guó)產(chǎn)“中華之星”國(guó)產(chǎn)“中華之星”7法國(guó)TGV高速列車(chē)普通輪軌列車(chē)最大時(shí)速為350-400公里法國(guó)TGV高速列車(chē)普通輪軌列車(chē)最大時(shí)速為350-400公里8法國(guó)TGV高速列車(chē)普通輪軌列車(chē)最大時(shí)速為350-400公里法中科院院士嚴(yán)陸光—高速磁懸浮技術(shù)倡導(dǎo)者。中國(guó)鐵道科學(xué)研究院、西南交大、國(guó)防科大、中科院電工所等單位對(duì)常導(dǎo)低速磁懸浮列車(chē)的懸浮、導(dǎo)向、推進(jìn)等關(guān)鍵技術(shù)做了基礎(chǔ)性研究。中科院院士嚴(yán)陸光—高速磁懸浮技術(shù)倡導(dǎo)者。中國(guó)鐵道科學(xué)研究院、9中科院院士嚴(yán)陸光—高速磁懸浮技術(shù)倡導(dǎo)者。中國(guó)鐵道科學(xué)研究院、上海磁浮列車(chē)全長(zhǎng)30公里，將上海市區(qū)與東海之濱的浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)連接起來(lái)，單向運(yùn)行時(shí)間約8分鐘，平均運(yùn)行速度達(dá)到每秒60－70米。列車(chē)大部分時(shí)間時(shí)速為300多公里，達(dá)到最高設(shè)計(jì)時(shí)速430公里的時(shí)間有20多秒。上海磁浮列車(chē)全長(zhǎng)30公里，將上海市區(qū)與東海之濱的浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)10上海磁浮列車(chē)全長(zhǎng)30公里，將上海市區(qū)與東海之濱的浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)日本磁懸浮列車(chē)超導(dǎo)線(xiàn)圈與U型列車(chē)行駛導(dǎo)槽中設(shè)置的推力、上浮、導(dǎo)向線(xiàn)圈一起使列車(chē)獲得上浮、推進(jìn)、導(dǎo)向力。日本使用的超導(dǎo)物質(zhì)是將超細(xì)鈮鈦合金多芯線(xiàn)埋入銅母線(xiàn)內(nèi)制成的超導(dǎo)電線(xiàn)，當(dāng)此種超導(dǎo)電線(xiàn)浸入液氦(－269℃)中時(shí)進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)產(chǎn)生強(qiáng)大磁場(chǎng)。日本磁懸浮列車(chē)超導(dǎo)線(xiàn)圈與U型列車(chē)行駛導(dǎo)槽中設(shè)置的推力、上浮、11日本磁懸浮列車(chē)超導(dǎo)線(xiàn)圈與U型列車(chē)行駛導(dǎo)槽中設(shè)置的推力、上浮、3、軍事上航空:（F-15）戰(zhàn)斗機(jī)3、軍事上航空:（F-15）戰(zhàn)斗機(jī)123、軍事上航空:（F-15）戰(zhàn)斗機(jī)3、軍事上航空:（F-15航天：APOLLO宇宙飛船航天：APOLLO宇宙飛船13航天：APOLLO宇宙飛船航天：APOLLO宇宙飛船13海上：核潛艇海上：核潛艇14海上：核潛艇海上：核潛艇14“庫(kù)爾斯克”號(hào)核潛艇“庫(kù)爾斯克”號(hào)核潛艇15“庫(kù)爾斯克”號(hào)核潛艇“庫(kù)爾斯克”號(hào)核潛艇154、工業(yè)上二、自動(dòng)控制理論發(fā)展概要2、現(xiàn)代控制論：研究SISO線(xiàn)性定常時(shí)不變系統(tǒng)，其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)為傳遞函數(shù)。1、古典控制論：以狀態(tài)空間法為基礎(chǔ)研究多輸入-多輸出、變參數(shù)、非線(xiàn)性系統(tǒng)。其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是線(xiàn)性代數(shù)。4、工業(yè)上二、自動(dòng)控制理論發(fā)展概要2、現(xiàn)代控制論：研究SIS164、工業(yè)上二、自動(dòng)控制理論發(fā)展概要2、現(xiàn)代控制論：研究SIS1788年，英國(guó)Wate利用反饋原理發(fā)明蒸汽機(jī)用的離心調(diào)速機(jī)。→1875年，1895年，英國(guó)Routh和德國(guó)Hurwitz先后提出判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的代數(shù)方法。1892年，俄國(guó)李雅普諾夫在《論運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的一般問(wèn)題》中建立了動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的一般穩(wěn)定性理論。1932年，Nyquist提出了根據(jù)頻率響應(yīng)判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性的準(zhǔn)則。古典控制論1788年，英國(guó)Wate利用反饋原理發(fā)明蒸汽機(jī)用的離心調(diào)速機(jī)171788年，英國(guó)Wate利用反饋原理發(fā)明蒸汽機(jī)用的離心調(diào)速機(jī)Wate飛輪調(diào)節(jié)器汽閥Wate飛輪調(diào)節(jié)器汽閥18Wate飛輪調(diào)節(jié)器汽閥Wate飛輪調(diào)節(jié)器汽閥181945年，美國(guó)Bode在《網(wǎng)絡(luò)分析和反饋放大器設(shè)計(jì)》中提出頻率響應(yīng)分析法－Bode圖。1948年，Evans提出了根軌跡法，這時(shí)美國(guó)Wiener在《控制論－關(guān)于在動(dòng)物和機(jī)器中控制和通信的科學(xué)》中系統(tǒng)地論述了控制理論的一般原理和方法。－－－標(biāo)志控制學(xué)科的誕生控制論：研究動(dòng)物（包括人類(lèi)）和機(jī)器內(nèi)部控制和通信的一般規(guī)律的學(xué)科。1954年，錢(qián)學(xué)森的《工程控制論》在美國(guó)出版。－－－奠定了工程控制論的基礎(chǔ)1945年，美國(guó)Bode在《網(wǎng)絡(luò)分析和反饋放大器設(shè)計(jì)》中提出191945年，美國(guó)Bode在《網(wǎng)絡(luò)分析和反饋放大器設(shè)計(jì)》中提出

1960——1970現(xiàn)代控制理論機(jī)組自動(dòng)化1958年，R.E.Kalman采用狀態(tài)空間法分析系統(tǒng)，提出能控性、能觀性、Kalman濾波概念1961年，龐特里亞金證明了最優(yōu)控制中的極大值原理。1970——1980大系統(tǒng)理論控制管理綜合1980——1990智能控制理論智能自動(dòng)化1990——21c集成控制理論網(wǎng)絡(luò)控制自動(dòng)化現(xiàn)代控制理論1960——1970現(xiàn)代控制理論機(jī)組201960——1970現(xiàn)代控制理論機(jī)組引例：水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)圖1

水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖氣動(dòng)閥門(mén)流入量控制器浮子流出量引例：水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)圖1水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)21引例：水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)圖1水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)第二節(jié)自動(dòng)控制與自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念控制器和被控對(duì)象的總和，稱(chēng)為控制系統(tǒng)1、自動(dòng)控制：應(yīng)用控制裝置自動(dòng)地、有目的地控制或操縱機(jī)器設(shè)備或過(guò)程，使之具有一定的狀態(tài)和性能。被控制的機(jī)器設(shè)備或物體、生產(chǎn)過(guò)程，稱(chēng)為被控制對(duì)象；所用的控制裝置，常稱(chēng)為控制器2、控制系統(tǒng)：第二節(jié)自動(dòng)控制與自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念控制器和被控對(duì)22第二節(jié)自動(dòng)控制與自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念控制器和被控對(duì)系統(tǒng)的輸出就是被控制的量，它表征對(duì)象或過(guò)程的狀態(tài)和性能。3、輸入量（參考輸入、控制輸入、給定輸入）：是作用于系統(tǒng)的激發(fā)信號(hào)，其中使系統(tǒng)具有預(yù)定性能或預(yù)定輸出的，稱(chēng)為控制輸入、指令輸入或參考輸入。4、擾動(dòng)量：干擾或破壞系統(tǒng)具有預(yù)定性或預(yù)定輸出的，稱(chēng)為擾動(dòng)輸入。5、被控制量（輸出量）系統(tǒng)的輸出就是被控制的量，它表征對(duì)象或過(guò)程的狀態(tài)和性23系統(tǒng)的輸出就是被控制的量，它表征對(duì)象或過(guò)程的狀態(tài)和性9、負(fù)反饋控制系統(tǒng)的示意圖6、反饋量：與輸出成正比或某種函數(shù)關(guān)系，但量綱與參考輸入相同的信號(hào)。7、偏差量：等于參考輸入與主反饋量之差的信號(hào)。8、比較元件：相當(dāng)于一個(gè)偏差器，其輸出信號(hào)等于各輸入信號(hào)的代數(shù)和。9、負(fù)反饋控制系統(tǒng)的示意圖6、反饋量：與輸出成正比或249、負(fù)反饋控制系統(tǒng)的示意圖6、反饋量：與輸出成正比或控制環(huán)節(jié)擾動(dòng)量輸入量被控對(duì)象輸出量反饋環(huán)節(jié)反饋量_+圖2控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖偏差量控制環(huán)節(jié)擾動(dòng)量輸入量被控對(duì)象輸出量反饋環(huán)節(jié)反饋量_+圖225控制環(huán)節(jié)擾動(dòng)量輸入量被控對(duì)象輸出量反饋環(huán)節(jié)反饋量_+圖2輸入量控制器水箱浮子流出量流入量反饋量_+圖4

水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖輸入量控制器水箱浮子流出量反饋量_+圖426輸入量控制器水箱浮子流出量反饋量_+圖4

自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本方式即系統(tǒng)的輸出量對(duì)控制量沒(méi)有影響。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示：被控制量控制器對(duì)象或過(guò)程控制量圖5開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)1、舉例：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)一、開(kāi)環(huán)控制：自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本方式即系統(tǒng)的輸出量對(duì)控制量沒(méi)27自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本方式即系統(tǒng)的輸出量對(duì)控制量沒(méi)閉環(huán)控制系統(tǒng)課件28閉環(huán)控制系統(tǒng)課件28電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)SMn電壓功率放大器人工閉環(huán)控制系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)SMn電人工閉環(huán)控制系統(tǒng)29電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)SMn電人工閉環(huán)控制系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)缺點(diǎn)：抗干擾能力差，無(wú)法消除輸出量產(chǎn)生的偏差。3、電機(jī)轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)速度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：電機(jī)轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)速度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖電壓和功率放大器直流電動(dòng)機(jī)輸入量輸出量擾動(dòng)量2、開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)、缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：組成簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)；工作穩(wěn)定。缺點(diǎn)：抗干擾能力差，無(wú)法消除輸出量產(chǎn)生的偏差。3、電機(jī)轉(zhuǎn)速開(kāi)30缺點(diǎn)：抗干擾能力差，無(wú)法消除輸出量產(chǎn)生的偏差。3、電機(jī)轉(zhuǎn)速開(kāi)在控制器和被控對(duì)象之間不僅存在著正向作用，而且存在著負(fù)反饋的作用來(lái)減小系統(tǒng)的誤差，因此又稱(chēng)為負(fù)反饋控制?？刂骗h(huán)節(jié)被控對(duì)象反饋環(huán)節(jié)擾動(dòng)量輸入量反饋量輸出量_+二、閉環(huán)控制系統(tǒng)：在控制器和被控對(duì)象之間不僅存在著正向作用，而且存在著負(fù)反饋的31在控制器和被控對(duì)象之間不僅存在著正向作用，而且存在著負(fù)反饋的（3）加快系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程1、舉例：電樞控制的直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)2、優(yōu)點(diǎn)：（1）可有效地抑制擾動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的影響（2）可提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度（4）自動(dòng)化投資少（3）加快系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程1、舉例：電樞控制的直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)控32（3）加快系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程1、舉例：電樞控制的直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)控SMn電壓功率放大器TG電機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)SMn電TG電機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)33SMn電TG電機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)SMn電TG直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖+測(cè)速發(fā)電機(jī)輸入量_輸出量直流電動(dòng)機(jī)擾動(dòng)量電壓、功率放大器直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖+測(cè)速發(fā)電機(jī)輸34直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖+測(cè)速發(fā)電機(jī)輸可能引起超調(diào)，造成系統(tǒng)振蕩，甚至使得系統(tǒng)不穩(wěn)定。3、特點(diǎn)：（1）有前向及反饋支路（2）有檢測(cè)環(huán)節(jié)（3）靠偏差信號(hào)進(jìn)行工作，閉環(huán)系統(tǒng)是有源的4、缺點(diǎn)：可能引起超調(diào)，造成系統(tǒng)振蕩，甚至使得系統(tǒng)不穩(wěn)定。3、特點(diǎn)：（35可能引起超調(diào)，造成系統(tǒng)振蕩，甚至使得系統(tǒng)不穩(wěn)定。3、特點(diǎn)：（開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制相結(jié)合的控制方式。分為按輸入信號(hào)補(bǔ)償和按擾動(dòng)信號(hào)補(bǔ)償兩種方式?？刂破鞅豢貙?duì)象補(bǔ)償裝置輸入量輸出量按輸入作用補(bǔ)償三、復(fù)合控制系統(tǒng)開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制相結(jié)合的控制方式。分為按輸入信號(hào)補(bǔ)償和按擾36開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制相結(jié)合的控制方式。分為按輸入信號(hào)補(bǔ)償和按擾按擾動(dòng)作用補(bǔ)償控制裝置被控對(duì)象補(bǔ)償裝置輸入量輸出量擾動(dòng)量按擾動(dòng)作用補(bǔ)償控制被控補(bǔ)償輸入量輸出量擾動(dòng)量37按擾動(dòng)作用補(bǔ)償控制被控補(bǔ)償輸入量輸出量擾動(dòng)量按擾動(dòng)作用補(bǔ)原理圖如圖所示，主要裝置：自整角機(jī)，前置放大，相敏檢波，校正裝置，直流放大，功率放大，電動(dòng)機(jī)，減速器，火炮第三節(jié)控制系統(tǒng)的分類(lèi)一、隨動(dòng)系統(tǒng)：在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，如果控制信號(hào)為一任意時(shí)間函數(shù)，其變化規(guī)律無(wú)法預(yù)先予以確定，則承受這類(lèi)控制信號(hào)的閉環(huán)控制系統(tǒng)叫做隨動(dòng)系統(tǒng)，又叫做跟蹤系統(tǒng)。例1.4-1火炮隨動(dòng)系統(tǒng)任務(wù)：控制火炮跟蹤敵機(jī)，以便適時(shí)開(kāi)炮擊中目標(biāo)按參考輸入的類(lèi)型來(lái)分：原理圖如圖所示，主要裝置：自整角機(jī)，前置放大，相敏檢波，校正38原理圖如圖所示，主要裝置：自整角機(jī)，前置放大，相敏檢波，校正火炮隨動(dòng)系統(tǒng)原理圖

前置放大

相敏檢波

校正裝置

直流放大

功率放大SMu直流激磁發(fā)送機(jī)接收機(jī)火炮隨動(dòng)系統(tǒng)原理圖前置放大相敏檢波校正裝置直流39火炮隨動(dòng)系統(tǒng)原理圖前置放大相敏檢波校正裝置直流工作原理：工作原理：40工作原理：工作原理：40前置放大相敏檢波校正裝置直流放大功率放大執(zhí)行電機(jī)減速器+u火炮隨動(dòng)系統(tǒng)方塊圖

運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的自動(dòng)跟蹤；瞄準(zhǔn)和攔截系統(tǒng)；自動(dòng)儀量?jī)x器系統(tǒng)；仿形控制系統(tǒng)等。1、隨動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)：跟隨給定值。2、應(yīng)用：前置放大相敏檢波校正裝置直流放大功率放大執(zhí)行電41前置放大相敏檢波校正裝置直流放大功率放大執(zhí)行電工作原理：二、恒值調(diào)節(jié)系統(tǒng)：如果反饋控制系統(tǒng)的控制信號(hào)為恒定的常量，則稱(chēng)這類(lèi)反饋控制系統(tǒng)為恒值調(diào)節(jié)系統(tǒng)。1、特點(diǎn)：(1)主要矛盾：擾動(dòng)；（2）發(fā)生擾動(dòng)，盡快恢復(fù)原值2、應(yīng)用：電壓、電流、轉(zhuǎn)速、壓力、溫度、水位的自動(dòng)調(diào)節(jié)等。例1.4-2電爐爐溫控制系統(tǒng)工作原理：二、恒值調(diào)節(jié)系統(tǒng)：如果反饋控制系統(tǒng)的控制信號(hào)為恒定42工作原理：二、恒值調(diào)節(jié)系統(tǒng)：如果反饋控制系統(tǒng)的控制信號(hào)為恒定電壓放大功率放大SMEW電爐爐溫控制系統(tǒng)~220V電阻絲熱電偶電壓功率SMEW電爐爐溫控制系統(tǒng)~220V電阻絲熱電偶43電壓功率SMEW電爐爐溫控制系統(tǒng)~220V電阻絲熱電偶電壓功飛機(jī)示意圖給定電位器反饋電位器飛機(jī)—自動(dòng)駕駛儀系統(tǒng)升降舵面飛機(jī)示意圖給定電位器反饋電位器飛機(jī)—自動(dòng)駕駛儀系統(tǒng)升降舵面44飛機(jī)示意圖給定電位器反饋電位器飛機(jī)—自動(dòng)駕駛儀系統(tǒng)升降舵面飛給定裝置放大器舵機(jī)飛機(jī)

反饋電位器

垂直陀螺儀θ0θc擾動(dòng)俯仰角控制系統(tǒng)方塊圖給定裝置放大器舵機(jī)飛機(jī)反饋電位器垂直陀螺儀θ0θc擾動(dòng)45給定裝置放大器舵機(jī)飛機(jī)反饋電位器垂直陀螺儀θ0θc擾動(dòng)2、MIMO：信號(hào)多、回路多、變量多，而且相互之間又有耦合（關(guān)聯(lián)）的多輸入多輸出系統(tǒng)，又叫多變量系統(tǒng)。四、連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)1、線(xiàn)性定常連續(xù)控制系統(tǒng)：（*滿(mǎn)足疊加原理）組成系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)都是時(shí)間的連續(xù)信號(hào)。2、線(xiàn)性定常離散控制系統(tǒng)：（數(shù)字控制系統(tǒng)）如果控制系統(tǒng)中的信號(hào)為離散信號(hào)時(shí)，則它就屬于離散控制系統(tǒng)。五、單輸入單輸出系統(tǒng)（SISO）和多輸入多輸出系統(tǒng)（MIMO）1、SISO：指只有一個(gè)輸入量和一個(gè)輸出量的系統(tǒng)。2、MIMO：信號(hào)多、回路多、變量多，而且相互之間又有耦合（462、MIMO：信號(hào)多、回路多、變量多，而且相互之間又有耦合（稱(chēng)該系統(tǒng)為線(xiàn)性時(shí)變系統(tǒng)。1、線(xiàn)性系統(tǒng)：若系統(tǒng)可用線(xiàn)性常微分方程來(lái)描述則該系統(tǒng)是線(xiàn)性的。六、線(xiàn)性系統(tǒng)和非線(xiàn)性系統(tǒng)又稱(chēng)線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)或線(xiàn)性定常系統(tǒng)。2、非線(xiàn)性系統(tǒng)：若線(xiàn)性系統(tǒng)中，系數(shù)不是常數(shù)，而是時(shí)間的函數(shù)，如：稱(chēng)該系統(tǒng)為線(xiàn)性時(shí)變系統(tǒng)。1、線(xiàn)性系統(tǒng)：若系統(tǒng)可用線(xiàn)性常微分方47稱(chēng)該系統(tǒng)為線(xiàn)性時(shí)變系統(tǒng)。1、線(xiàn)性系統(tǒng)：若系統(tǒng)可用線(xiàn)性常微分方2、不確定系統(tǒng)：若有一個(gè)不滿(mǎn)足，則為不確定系統(tǒng)。1、系統(tǒng)是穩(wěn)定的----------“穩(wěn)”；第五節(jié)對(duì)控制系統(tǒng)的要求3、相對(duì)穩(wěn)定性好，動(dòng)態(tài)品質(zhì)好------------“好”。2、穩(wěn)態(tài)誤差要小-----------“準(zhǔn)”；七、確定系統(tǒng)和不確定系統(tǒng)：1、確定系統(tǒng)：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)確定，輸入輸出信號(hào)都為時(shí)間的確定函數(shù)。2、不確定系統(tǒng)：若有一個(gè)不滿(mǎn)足，則為不確定系統(tǒng)。1、系統(tǒng)是482、不確定系統(tǒng)：若有一個(gè)不滿(mǎn)足，則為不確定系統(tǒng)。1、系統(tǒng)是234控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程曲線(xiàn)234控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程曲線(xiàn)49234控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程曲線(xiàn)234控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程曲線(xiàn)單位階躍下控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程單位階躍下控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程50單位階躍下控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程單位階躍下控制系統(tǒng)的典型外作用（自學(xué)）1、階躍函數(shù)（單位階躍）2、斜坡函數(shù)（單位斜坡）3、脈沖函數(shù)4、正弦函數(shù)典型外作用（自學(xué)）1、階躍函數(shù)（單位階躍）51典型外作用（自學(xué)）1、階躍函數(shù)（單位階躍）典型外作用（自學(xué)）1．(1)掌握三種基本控制方式及特點(diǎn)。(2)掌握自動(dòng)控制的任務(wù)、作用，自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成，自動(dòng)控制的常用術(shù)語(yǔ)（給定值，被控量，被控對(duì)象，控制量，反饋量等）。2．(1)認(rèn)識(shí)對(duì)控制系統(tǒng)性能的要求。（“穩(wěn)”、“準(zhǔn)”、“好”）(2)通過(guò)對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的示例，逐步建立起"控制系統(tǒng)"的概念；"動(dòng)態(tài)"的概念。3.三種基本控制方式：（1）只接受給定值信號(hào)r（t），稱(chēng)按給定值操縱得開(kāi)環(huán)控制；（2）只測(cè)量干擾信號(hào)d（t），稱(chēng)按干擾補(bǔ)償?shù)瞄_(kāi)環(huán)控制；（3）接受、測(cè)量（或計(jì)算的是被控量對(duì)給定值的偏差信號(hào)r（t）－c（t），稱(chēng)按偏差調(diào)節(jié)的閉環(huán)控制，閉環(huán)控制必然是負(fù)反饋控制。反饋控制是本章最重要的概念。第一章小結(jié)1．(1)掌握三種基本控制方式及特點(diǎn)。第一章小521．(1)掌握三種基本控制方式及特點(diǎn)。第一章小第一章題型1、簡(jiǎn)答題：簡(jiǎn)要回答自動(dòng)控制理論的發(fā)展分為哪幾個(gè)階段，代表人物是誰(shuí)？舉例說(shuō)明什么是開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制？對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求是什么？控制系統(tǒng)有哪些分類(lèi)？2、填空題：古典控制包括：、、。它的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是：

。

3、判斷選擇題4、分析綜合題第一章題型1、簡(jiǎn)答題：53第一章題型1、簡(jiǎn)答題：第一章題作業(yè)：1-2，1-4，1-6，1-8，1-9，1-10第一次大作業(yè)：自動(dòng)控制理論經(jīng)過(guò)了哪幾個(gè)發(fā)展階段？目前最新的進(jìn)展如何？有哪些方面？（要求至少要檢索兩篇最近1~2年內(nèi)的外文文獻(xiàn)，一篇中文文獻(xiàn)并附在作業(yè)后。可以通過(guò)E-mail提交作業(yè)。）預(yù)習(xí)與自學(xué)：拉氏變換與微分方程求解作業(yè)：1-2，1-4，1-6，1-8，1-9，1-10第一次54作業(yè)：1-2，1-4，1-6，1-8，1-9，1-10第一次SMn電壓功率放大器電壓放大i測(cè)驗(yàn)一SMn電電i測(cè)驗(yàn)一55SMn電電i測(cè)驗(yàn)一SMn電電i測(cè)驗(yàn)一55第一章自動(dòng)控制的一般概念第一章自動(dòng)控制的一般概念56第一章自動(dòng)控制的一般概念第一章自動(dòng)控制的一般概念56本章主要內(nèi)容

自動(dòng)控制理論發(fā)展概況；古典控制理論的基本內(nèi)容；自動(dòng)控制與自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念及對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求。重點(diǎn)內(nèi)容自動(dòng)控制與自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求本章主要內(nèi)容自動(dòng)控制理論發(fā)展概況；古典控制理57本章主要內(nèi)容自動(dòng)控制理論發(fā)展概況；古典控制理第一節(jié)引言一、自動(dòng)控制在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用：2、鐵路上1、生活中，洗衣機(jī)、電冰箱、電飯煲。高速列車(chē)、磁懸浮列車(chē)第一節(jié)引言一、自動(dòng)控制58第一節(jié)引言一、自動(dòng)控制日本新干線(xiàn)100系（1985）日本新干線(xiàn)100系（1985）59日本新干線(xiàn)100系（1985）日本新干線(xiàn)100系（1985）日本新干線(xiàn)300系（1992）日本新干線(xiàn)300系（1992）60日本新干線(xiàn)300系（1992）日本新干線(xiàn)300系（1992）日本新干線(xiàn)700系（1999）日本新干線(xiàn)700系（1999）61日本新干線(xiàn)700系（1999）日本新干線(xiàn)700系（1999）國(guó)產(chǎn)“中華之星”國(guó)產(chǎn)“中華之星”62國(guó)產(chǎn)“中華之星”國(guó)產(chǎn)“中華之星”62法國(guó)TGV高速列車(chē)普通輪軌列車(chē)最大時(shí)速為350-400公里法國(guó)TGV高速列車(chē)普通輪軌列車(chē)最大時(shí)速為350-400公里63法國(guó)TGV高速列車(chē)普通輪軌列車(chē)最大時(shí)速為350-400公里法中科院院士嚴(yán)陸光—高速磁懸浮技術(shù)倡導(dǎo)者。中國(guó)鐵道科學(xué)研究院、西南交大、國(guó)防科大、中科院電工所等單位對(duì)常導(dǎo)低速磁懸浮列車(chē)的懸浮、導(dǎo)向、推進(jìn)等關(guān)鍵技術(shù)做了基礎(chǔ)性研究。中科院院士嚴(yán)陸光—高速磁懸浮技術(shù)倡導(dǎo)者。中國(guó)鐵道科學(xué)研究院、64中科院院士嚴(yán)陸光—高速磁懸浮技術(shù)倡導(dǎo)者。中國(guó)鐵道科學(xué)研究院、上海磁浮列車(chē)全長(zhǎng)30公里，將上海市區(qū)與東海之濱的浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)連接起來(lái)，單向運(yùn)行時(shí)間約8分鐘，平均運(yùn)行速度達(dá)到每秒60－70米。列車(chē)大部分時(shí)間時(shí)速為300多公里，達(dá)到最高設(shè)計(jì)時(shí)速430公里的時(shí)間有20多秒。上海磁浮列車(chē)全長(zhǎng)30公里，將上海市區(qū)與東海之濱的浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)65上海磁浮列車(chē)全長(zhǎng)30公里，將上海市區(qū)與東海之濱的浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)日本磁懸浮列車(chē)超導(dǎo)線(xiàn)圈與U型列車(chē)行駛導(dǎo)槽中設(shè)置的推力、上浮、導(dǎo)向線(xiàn)圈一起使列車(chē)獲得上浮、推進(jìn)、導(dǎo)向力。日本使用的超導(dǎo)物質(zhì)是將超細(xì)鈮鈦合金多芯線(xiàn)埋入銅母線(xiàn)內(nèi)制成的超導(dǎo)電線(xiàn)，當(dāng)此種超導(dǎo)電線(xiàn)浸入液氦(－269℃)中時(shí)進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)產(chǎn)生強(qiáng)大磁場(chǎng)。日本磁懸浮列車(chē)超導(dǎo)線(xiàn)圈與U型列車(chē)行駛導(dǎo)槽中設(shè)置的推力、上浮、66日本磁懸浮列車(chē)超導(dǎo)線(xiàn)圈與U型列車(chē)行駛導(dǎo)槽中設(shè)置的推力、上浮、3、軍事上航空:（F-15）戰(zhàn)斗機(jī)3、軍事上航空:（F-15）戰(zhàn)斗機(jī)673、軍事上航空:（F-15）戰(zhàn)斗機(jī)3、軍事上航空:（F-15航天：APOLLO宇宙飛船航天：APOLLO宇宙飛船68航天：APOLLO宇宙飛船航天：APOLLO宇宙飛船68海上：核潛艇海上：核潛艇69海上：核潛艇海上：核潛艇69“庫(kù)爾斯克”號(hào)核潛艇“庫(kù)爾斯克”號(hào)核潛艇70“庫(kù)爾斯克”號(hào)核潛艇“庫(kù)爾斯克”號(hào)核潛艇704、工業(yè)上二、自動(dòng)控制理論發(fā)展概要2、現(xiàn)代控制論：研究SISO線(xiàn)性定常時(shí)不變系統(tǒng)，其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)為傳遞函數(shù)。1、古典控制論：以狀態(tài)空間法為基礎(chǔ)研究多輸入-多輸出、變參數(shù)、非線(xiàn)性系統(tǒng)。其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是線(xiàn)性代數(shù)。4、工業(yè)上二、自動(dòng)控制理論發(fā)展概要2、現(xiàn)代控制論：研究SIS714、工業(yè)上二、自動(dòng)控制理論發(fā)展概要2、現(xiàn)代控制論：研究SIS1788年，英國(guó)Wate利用反饋原理發(fā)明蒸汽機(jī)用的離心調(diào)速機(jī)。→1875年，1895年，英國(guó)Routh和德國(guó)Hurwitz先后提出判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的代數(shù)方法。1892年，俄國(guó)李雅普諾夫在《論運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的一般問(wèn)題》中建立了動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的一般穩(wěn)定性理論。1932年，Nyquist提出了根據(jù)頻率響應(yīng)判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性的準(zhǔn)則。古典控制論1788年，英國(guó)Wate利用反饋原理發(fā)明蒸汽機(jī)用的離心調(diào)速機(jī)721788年，英國(guó)Wate利用反饋原理發(fā)明蒸汽機(jī)用的離心調(diào)速機(jī)Wate飛輪調(diào)節(jié)器汽閥Wate飛輪調(diào)節(jié)器汽閥73Wate飛輪調(diào)節(jié)器汽閥Wate飛輪調(diào)節(jié)器汽閥731945年，美國(guó)Bode在《網(wǎng)絡(luò)分析和反饋放大器設(shè)計(jì)》中提出頻率響應(yīng)分析法－Bode圖。1948年，Evans提出了根軌跡法，這時(shí)美國(guó)Wiener在《控制論－關(guān)于在動(dòng)物和機(jī)器中控制和通信的科學(xué)》中系統(tǒng)地論述了控制理論的一般原理和方法。－－－標(biāo)志控制學(xué)科的誕生控制論：研究動(dòng)物（包括人類(lèi)）和機(jī)器內(nèi)部控制和通信的一般規(guī)律的學(xué)科。1954年，錢(qián)學(xué)森的《工程控制論》在美國(guó)出版。－－－奠定了工程控制論的基礎(chǔ)1945年，美國(guó)Bode在《網(wǎng)絡(luò)分析和反饋放大器設(shè)計(jì)》中提出741945年，美國(guó)Bode在《網(wǎng)絡(luò)分析和反饋放大器設(shè)計(jì)》中提出

1960——1970現(xiàn)代控制理論機(jī)組自動(dòng)化1958年，R.E.Kalman采用狀態(tài)空間法分析系統(tǒng)，提出能控性、能觀性、Kalman濾波概念1961年，龐特里亞金證明了最優(yōu)控制中的極大值原理。1970——1980大系統(tǒng)理論控制管理綜合1980——1990智能控制理論智能自動(dòng)化1990——21c集成控制理論網(wǎng)絡(luò)控制自動(dòng)化現(xiàn)代控制理論1960——1970現(xiàn)代控制理論機(jī)組751960——1970現(xiàn)代控制理論機(jī)組引例：水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)圖1

水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖氣動(dòng)閥門(mén)流入量控制器浮子流出量引例：水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)圖1水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)76引例：水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)圖1水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)第二節(jié)自動(dòng)控制與自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念控制器和被控對(duì)象的總和，稱(chēng)為控制系統(tǒng)1、自動(dòng)控制：應(yīng)用控制裝置自動(dòng)地、有目的地控制或操縱機(jī)器設(shè)備或過(guò)程，使之具有一定的狀態(tài)和性能。被控制的機(jī)器設(shè)備或物體、生產(chǎn)過(guò)程，稱(chēng)為被控制對(duì)象；所用的控制裝置，常稱(chēng)為控制器2、控制系統(tǒng)：第二節(jié)自動(dòng)控制與自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念控制器和被控對(duì)77第二節(jié)自動(dòng)控制與自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念控制器和被控對(duì)系統(tǒng)的輸出就是被控制的量，它表征對(duì)象或過(guò)程的狀態(tài)和性能。3、輸入量（參考輸入、控制輸入、給定輸入）：是作用于系統(tǒng)的激發(fā)信號(hào)，其中使系統(tǒng)具有預(yù)定性能或預(yù)定輸出的，稱(chēng)為控制輸入、指令輸入或參考輸入。4、擾動(dòng)量：干擾或破壞系統(tǒng)具有預(yù)定性或預(yù)定輸出的，稱(chēng)為擾動(dòng)輸入。5、被控制量（輸出量）系統(tǒng)的輸出就是被控制的量，它表征對(duì)象或過(guò)程的狀態(tài)和性78系統(tǒng)的輸出就是被控制的量，它表征對(duì)象或過(guò)程的狀態(tài)和性9、負(fù)反饋控制系統(tǒng)的示意圖6、反饋量：與輸出成正比或某種函數(shù)關(guān)系，但量綱與參考輸入相同的信號(hào)。7、偏差量：等于參考輸入與主反饋量之差的信號(hào)。8、比較元件：相當(dāng)于一個(gè)偏差器，其輸出信號(hào)等于各輸入信號(hào)的代數(shù)和。9、負(fù)反饋控制系統(tǒng)的示意圖6、反饋量：與輸出成正比或799、負(fù)反饋控制系統(tǒng)的示意圖6、反饋量：與輸出成正比或控制環(huán)節(jié)擾動(dòng)量輸入量被控對(duì)象輸出量反饋環(huán)節(jié)反饋量_+圖2控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖偏差量控制環(huán)節(jié)擾動(dòng)量輸入量被控對(duì)象輸出量反饋環(huán)節(jié)反饋量_+圖280控制環(huán)節(jié)擾動(dòng)量輸入量被控對(duì)象輸出量反饋環(huán)節(jié)反饋量_+圖2輸入量控制器水箱浮子流出量流入量反饋量_+圖4

水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖輸入量控制器水箱浮子流出量反饋量_+圖481輸入量控制器水箱浮子流出量反饋量_+圖4

自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本方式即系統(tǒng)的輸出量對(duì)控制量沒(méi)有影響。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示：被控制量控制器對(duì)象或過(guò)程控制量圖5開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)1、舉例：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)一、開(kāi)環(huán)控制：自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本方式即系統(tǒng)的輸出量對(duì)控制量沒(méi)82自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本方式即系統(tǒng)的輸出量對(duì)控制量沒(méi)閉環(huán)控制系統(tǒng)課件83閉環(huán)控制系統(tǒng)課件83電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)SMn電壓功率放大器人工閉環(huán)控制系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)SMn電人工閉環(huán)控制系統(tǒng)84電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)SMn電人工閉環(huán)控制系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)缺點(diǎn)：抗干擾能力差，無(wú)法消除輸出量產(chǎn)生的偏差。3、電機(jī)轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)速度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：電機(jī)轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)速度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖電壓和功率放大器直流電動(dòng)機(jī)輸入量輸出量擾動(dòng)量2、開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)、缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：組成簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)；工作穩(wěn)定。缺點(diǎn)：抗干擾能力差，無(wú)法消除輸出量產(chǎn)生的偏差。3、電機(jī)轉(zhuǎn)速開(kāi)85缺點(diǎn)：抗干擾能力差，無(wú)法消除輸出量產(chǎn)生的偏差。3、電機(jī)轉(zhuǎn)速開(kāi)在控制器和被控對(duì)象之間不僅存在著正向作用，而且存在著負(fù)反饋的作用來(lái)減小系統(tǒng)的誤差，因此又稱(chēng)為負(fù)反饋控制?？刂骗h(huán)節(jié)被控對(duì)象反饋環(huán)節(jié)擾動(dòng)量輸入量反饋量輸出量_+二、閉環(huán)控制系統(tǒng)：在控制器和被控對(duì)象之間不僅存在著正向作用，而且存在著負(fù)反饋的86在控制器和被控對(duì)象之間不僅存在著正向作用，而且存在著負(fù)反饋的（3）加快系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程1、舉例：電樞控制的直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)2、優(yōu)點(diǎn)：（1）可有效地抑制擾動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的影響（2）可提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度（4）自動(dòng)化投資少（3）加快系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程1、舉例：電樞控制的直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)控87（3）加快系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程1、舉例：電樞控制的直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)控SMn電壓功率放大器TG電機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)SMn電TG電機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)88SMn電TG電機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)SMn電TG直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖+測(cè)速發(fā)電機(jī)輸入量_輸出量直流電動(dòng)機(jī)擾動(dòng)量電壓、功率放大器直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖+測(cè)速發(fā)電機(jī)輸89直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖+測(cè)速發(fā)電機(jī)輸可能引起超調(diào)，造成系統(tǒng)振蕩，甚至使得系統(tǒng)不穩(wěn)定。3、特點(diǎn)：（1）有前向及反饋支路（2）有檢測(cè)環(huán)節(jié)（3）靠偏差信號(hào)進(jìn)行工作，閉環(huán)系統(tǒng)是有源的4、缺點(diǎn)：可能引起超調(diào)，造成系統(tǒng)振蕩，甚至使得系統(tǒng)不穩(wěn)定。3、特點(diǎn)：（90可能引起超調(diào)，造成系統(tǒng)振蕩，甚至使得系統(tǒng)不穩(wěn)定。3、特點(diǎn)：（開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制相結(jié)合的控制方式。分為按輸入信號(hào)補(bǔ)償和按擾動(dòng)信號(hào)補(bǔ)償兩種方式?？刂破鞅豢貙?duì)象補(bǔ)償裝置輸入量輸出量按輸入作用補(bǔ)償三、復(fù)合控制系統(tǒng)開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制相結(jié)合的控制方式。分為按輸入信號(hào)補(bǔ)償和按擾91開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制相結(jié)合的控制方式。分為按輸入信號(hào)補(bǔ)償和按擾按擾動(dòng)作用補(bǔ)償控制裝置被控對(duì)象補(bǔ)償裝置輸入量輸出量擾動(dòng)量按擾動(dòng)作用補(bǔ)償控制被控補(bǔ)償輸入量輸出量擾動(dòng)量92按擾動(dòng)作用補(bǔ)償控制被控補(bǔ)償輸入量輸出量擾動(dòng)量按擾動(dòng)作用補(bǔ)原理圖如圖所示，主要裝置：自整角機(jī)，前置放大，相敏檢波，校正裝置，直流放大，功率放大，電動(dòng)機(jī)，減速器，火炮第三節(jié)控制系統(tǒng)的分類(lèi)一、隨動(dòng)系統(tǒng)：在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，如果控制信號(hào)為一任意時(shí)間函數(shù)，其變化規(guī)律無(wú)法預(yù)先予以確定，則承受這類(lèi)控制信號(hào)的閉環(huán)控制系統(tǒng)叫做隨動(dòng)系統(tǒng)，又叫做跟蹤系統(tǒng)。例1.4-1火炮隨動(dòng)系統(tǒng)任務(wù)：控制火炮跟蹤敵機(jī)，以便適時(shí)開(kāi)炮擊中目標(biāo)按參考輸入的類(lèi)型來(lái)分：原理圖如圖所示，主要裝置：自整角機(jī)，前置放大，相敏檢波，校正93原理圖如圖所示，主要裝置：自整角機(jī)，前置放大，相敏檢波，校正火炮隨動(dòng)系統(tǒng)原理圖

前置放大

相敏檢波

校正裝置

直流放大

功率放大SMu直流激磁發(fā)送機(jī)接收機(jī)火炮隨動(dòng)系統(tǒng)原理圖前置放大相敏檢波校正裝置直流94火炮隨動(dòng)系統(tǒng)原理圖前置放大相敏檢波校正裝置直流工作原理：工作原理：95工作原理：工作原理：95前置放大相敏檢波校正裝置直流放大功率放大執(zhí)行電機(jī)減速器+u火炮隨動(dòng)系統(tǒng)方塊圖

運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的自動(dòng)跟蹤；瞄準(zhǔn)和攔截系統(tǒng)；自動(dòng)儀量?jī)x器系統(tǒng)；仿形控制系統(tǒng)等。1、隨動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)：跟隨給定值。2、應(yīng)用：前置放大相敏檢波校正裝置直流放大功率放大執(zhí)行電96前置放大相敏檢波校正裝置直流放大功率放大執(zhí)行電工作原理：二、恒值調(diào)節(jié)系統(tǒng)：如果反饋控制系統(tǒng)的控制信號(hào)為恒定的常量，則稱(chēng)這類(lèi)反饋控制系統(tǒng)為恒值調(diào)節(jié)系統(tǒng)。1、特點(diǎn)：(1)主要矛盾：擾動(dòng)；（2）發(fā)生擾動(dòng)，盡快恢復(fù)原值2、應(yīng)用：電壓、電流、轉(zhuǎn)速、壓力、溫度、水位的自動(dòng)調(diào)節(jié)等。例1.4-2電爐爐溫控制系統(tǒng)工作原理：二、恒值調(diào)節(jié)系統(tǒng)：如果反饋控制系統(tǒng)的控制信號(hào)為恒定97工作原理：二、恒值調(diào)節(jié)系統(tǒng)：如果反饋控制系統(tǒng)的控制信號(hào)為恒定電壓放大功率放大SMEW電爐爐溫控制系統(tǒng)~220V電阻絲熱電偶電壓功率SMEW電爐爐溫控制系統(tǒng)~220V電阻絲熱電偶98電壓功率SMEW電爐爐溫控制系統(tǒng)~220V電阻絲熱電偶電壓功飛機(jī)示意圖給定電位器反饋電位器飛機(jī)—自動(dòng)駕駛儀系統(tǒng)升降舵面飛機(jī)示意圖給定電位器反饋電位器飛機(jī)—自動(dòng)駕駛儀系統(tǒng)升降舵面99飛機(jī)示意圖給定電位器反饋電位器飛機(jī)—自動(dòng)駕駛儀系統(tǒng)升降舵面飛給定裝置放大器舵機(jī)飛機(jī)

反饋電位器

垂直陀螺儀θ0θc擾動(dòng)俯仰角控制系統(tǒng)方塊圖給定裝置放大器舵機(jī)飛機(jī)反饋電位器垂直陀螺儀θ0θc擾動(dòng)100給定裝置放大器舵機(jī)飛機(jī)反饋電位器垂直陀螺儀θ0θc擾動(dòng)2、MIMO：信號(hào)多、回路多、變量多，而且相互之間又有耦合（關(guān)聯(lián)）的多輸入多輸出系統(tǒng)，又叫多變量系統(tǒng)。四、連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)1、線(xiàn)性定常連續(xù)控制系統(tǒng)：（*滿(mǎn)足疊加原理）組成系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)都是時(shí)間的連續(xù)信號(hào)。2、線(xiàn)性定常離散控制系統(tǒng)：（數(shù)字控制系統(tǒng)）如果控制系統(tǒng)中的信號(hào)為離散信號(hào)時(shí)，則它就屬于離散控制系統(tǒng)。五、單輸入單輸出系統(tǒng)（SISO）和多輸入多輸出系統(tǒng)（MIMO）1、SISO：指只有一個(gè)輸入量和一個(gè)輸出量的系統(tǒng)。2、MIMO：信號(hào)多、回路多、變量多，而且相互之間又有耦合（1012、MIMO：信號(hào)多、回路多、變量多，而且相互之間又有耦合（稱(chēng)該系統(tǒng)為線(xiàn)性時(shí)變系統(tǒng)。1、線(xiàn)性系統(tǒng)：若系統(tǒng)可用線(xiàn)性常微分方程