第一章:自动控制的一般概念
学习指导
1.1.1、课程内容
(1)自动控制理论进展概况; (2)自动控制的大体概念与方式; (3)自动控制系统分类; (4)对自动控制系统的大体要求; (5)自动控制系统组成和方框图。
本章是本课程的入门章节,通过学习应理解自动控制的大体概念和分类,控制系统组成和方框图,会按如实际控制系统绘制系统方框图。
1.1.2内容概述
1、 自动控制的大体概念
自动控制:在没人直接参与的情形下,利用控制装置使被控对象或进程自动地按预定规律或数值运行。
自动控制系统:能够对被控对象的工作状态进行自动控制系统。一般由控制器(含测量元件)和控制对象组成。
二、两种大体控制方式 1)开环控制方式
控制装置与被控对象之间只有顺向作用没有反向联系。 2)闭环控制方式:
把输出量直接或间接地反馈到系统的输入端,形成闭环,参与控制。
3、闭环系统的大体组成
(1)给定元件 设定被控量的给定值;
(2)测量元件 对系统被控量(输出置)进行测量;
(3)比较元件 对系统输出量与输入量进行代数运算并给出误差信号,起综合、比较变换作用。
(4)放大元件 对微弱的误差信号进行放大,使其有足够的幅但与功率 5)执行元件 按照放大后的误差信号,对被控对象执行控制任务,使输出量与希望值起子一致。
(6)被控对象 指自动控制系统需要进行控制的机械、设备或生产进程。被控对象要求实现自动控制的物理量称为被控量或输出量。
(7)校正元件 用以改善系统性能 4、自动控制系统的分类 1)按系统性能分类:
(1)线性系统:知足叠加性和齐次性。 (2)非线性系统:不知足叠加性和齐次性。 2)按信号类型分类:
(1)持续系统:系统中各元件的输入量和输出量均为时刻t的持续函数。
(2)离散系统:系统中某一处或几处的信号是以脉冲系列或数码的形式传递的系统。
3)按给定信号分类 (1)恒值控制系统
给定值不变,要求系统输出量以必然的精度接近给定希望值的系统。 (2)随动控制系统
给定值按未知时刻函数转变,要求输出跟从给定值的转变。 (3)程序控制系统
给定值按一按时刻函数转变。 5、对控制系统的大体要求 稳固性
若系统有扰动或给定输入作用发生转变,系统的输出量产生的过渡进程随时刻增加面衰减,而回到(或接近)原来的稳固值,或跟踪转变了的输入信号.则称系统稳固。这是对反馈控制系统提出的最大体要求。
快速性
系统从一个稳固状态过渡到另一个新的稳固状态,都需要经历一个过渡进程,快速性对过渡进程的形式和快慢提出要求,一般称为动态性能。
准确性
用稳态误差来表示。
在参考输入信号作用下,当系统达到稳态后,其稳态输出与参考输入所要求的期望输出之差叫做给定稳态误差。显然,这种误差越小,表示系统的输出跟从参考输入的精度越高。
自动控制原理17篇学习指导、典型题解



