胡壽松自動控制原理PPT課件XX有限公司匯報(bào)人：XX目錄自動控制原理概述01控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型03控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法05控制系統(tǒng)的基本概念02控制系統(tǒng)分析方法04控制系統(tǒng)仿真與實(shí)驗(yàn)06自動控制原理概述01控制系統(tǒng)定義指能完成規(guī)定任務(wù)的設(shè)備或裝置，包含輸入、輸出及內(nèi)部處理。系統(tǒng)基本概念無需人工干預(yù)，系統(tǒng)能自動調(diào)整輸出以響應(yīng)輸入變化或外部擾動。自動控制特點(diǎn)控制理論發(fā)展19世紀(jì)末至20世紀(jì)初，研究系統(tǒng)穩(wěn)定性。古典控制理論20世紀(jì)50年代起，涉及多變量、最優(yōu)控制等。現(xiàn)代控制理論應(yīng)用領(lǐng)域介紹自動控制原理廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)線自動化，提高生產(chǎn)效率。工業(yè)生產(chǎn)在航空航天領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)飛行器的自動導(dǎo)航與控制，確保安全飛行。航空航天應(yīng)用于智能家居系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)家居設(shè)備的智能化管理與控制。智能家居控制系統(tǒng)的基本概念02系統(tǒng)分類含反饋回路，輸出影響輸入，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。閉環(huán)系統(tǒng)無反饋回路，輸出不受輸入影響。開環(huán)系統(tǒng)控制原理基礎(chǔ)介紹控制系統(tǒng)定義，包括開環(huán)與閉環(huán)系統(tǒng)。01系統(tǒng)定義闡述反饋在控制系統(tǒng)中的作用與重要性。02反饋機(jī)制講解控制系統(tǒng)穩(wěn)定性基本原理。03穩(wěn)定性原理系統(tǒng)性能指標(biāo)01穩(wěn)定性系統(tǒng)受擾動后能否恢復(fù)平衡狀態(tài)。02準(zhǔn)確性系統(tǒng)輸出與期望值的接近程度。03快速性系統(tǒng)響應(yīng)速度及調(diào)節(jié)時(shí)間?？刂葡到y(tǒng)數(shù)學(xué)模型03微分方程模型01定義與作用描述系統(tǒng)動態(tài)關(guān)系，是分析與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。02建立方法解析法為主，根據(jù)物理定律列寫方程。傳遞函數(shù)模型定義與表示系統(tǒng)動態(tài)特性數(shù)學(xué)表達(dá)建立方法基于物理原理推導(dǎo)狀態(tài)空間模型用狀態(tài)變量描述系統(tǒng)動態(tài)行為的數(shù)學(xué)模型。定義與表示01直觀反映系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，便于多變量系統(tǒng)分析。優(yōu)點(diǎn)概述02控制系統(tǒng)分析方法04穩(wěn)定性分析勞斯赫爾維茨判據(jù)通過勞斯表判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性。奈奎斯特判據(jù)利用奈奎斯特圖分析閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性。響應(yīng)特性分析研究系統(tǒng)輸出隨時(shí)間變化的特性，評估系統(tǒng)穩(wěn)定性與性能。時(shí)域響應(yīng)分析通過頻率特性分析系統(tǒng)對不同頻率信號的響應(yīng)，揭示系統(tǒng)動態(tài)行為。頻域響應(yīng)分析根軌跡法分析系統(tǒng)穩(wěn)定性應(yīng)用方面繪制閉環(huán)極點(diǎn)軌跡基本原理控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法05控制器設(shè)計(jì)原理01基于狀態(tài)方程設(shè)計(jì)，適用于線性時(shí)變系統(tǒng)。02優(yōu)化性能指標(biāo)，設(shè)計(jì)最優(yōu)控制律，適用于多輸入多輸出。狀態(tài)空間法線性二次型最優(yōu)PID控制器設(shè)計(jì)調(diào)整比例增益，快速響應(yīng)誤差，但避免過大導(dǎo)致超調(diào)。比例環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)0102引入積分消除穩(wěn)態(tài)誤差，需平衡積分速度與系統(tǒng)穩(wěn)定性。積分環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)03通過微分預(yù)測誤差變化，提前調(diào)整，提高系統(tǒng)抗擾能力。微分環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)狀態(tài)反饋設(shè)計(jì)通過狀態(tài)反饋調(diào)整系統(tǒng)極點(diǎn)，改善系統(tǒng)動態(tài)性能。極點(diǎn)配置01設(shè)計(jì)狀態(tài)觀測器，估計(jì)不可測狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)反饋控制。觀測器設(shè)計(jì)02控制系統(tǒng)仿真與實(shí)驗(yàn)06仿真軟件介紹01一維仿真軟件AEMsim等用于系統(tǒng)建模02三維仿真軟件SolidWorks等力學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)備與操作采用高精度控制器、傳感器等，確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備詳細(xì)闡述實(shí)驗(yàn)步驟，確保操作者正確、安全地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。規(guī)范操作流程案例分析與討論分享經(jīng)典控制系統(tǒng)仿真