自动控制原理知识点.pdf

（1）自动控制：在没有人直接参与的情况卞，利用控制装置使某种设备、装置或生产过程中的某些物理

屋或工作状态能自动地按照预定规律变化或数值运行的方法，称为自动控制。

（

2）自动控制系统：由控制器（含测量元件）和被控对彖组成的有机整体。或由相互关联、

相互制约、相互影响的一些元部件组成的具有自动控制功能的有机整体。称为自动控制系统。

在控制系统中，把影响系统输出量的外界输入量称为系统的输入量。

系统的输入屋，通常指两种：给定输入量和扰动输入量。

给定输入量，又常称为参考较输入量，它决定系统输出量的要求值或某种变化规律。扰动输入量，又常称为

干扰输入量，它是系统不希望但又客观存在的外部输入量，例如，电源电压的波动、环境温度的变化、电动

机拖动负载的变化等，都是实际系统中存在的扰动输入量。扰动输入量影响给定输入量对系统输出量的控

制。

自动控制的基本方式

二、基本控制方式（3种）

1、开环控制方式

⑴定义：

控制系统的输出量对系统不产生作用的控制方式，称为开环控制方式。

具有这种控制方式的有机整体，称为开坏控制系统。

如果从系统的结构角度看，开环控制方式也可表达为，没有系统输出量反馈的控制方式。

⑵职能方框图

任何开坏控制系统，从组成系统元部件的职能角度看，均可用下面的方框图表示。

扰动输入量

输出量

2、闭坏控制方式

（1）定义：

系统输出量直接或间接地反馈到系统的输入端，参予了系统控制的方式,称为闭坏控制方式。如果从系统的结

构看，闭环控制方式也可表达为，有系统输出量反馈的控制方式。

自动控制的基本方式

工作原理

开环调速结构基础上引入一台测速发电机，作为检测系统输出量即电动机转速并转换为电压。

反馈电压与给定电压比较（相减）后，产生一偏差电压，经电压和功率放人器放大后去控制电动机的转速。

当系统处于稳定运行状态时，电动机就以电位器滑动端给出的电压值所对应的希望转速运行。

当系统受到某种干扰时（例如负载变人），电动机的转速会发生变化（下降），测速反馈

（2）闭坏控制系统职能框图

任何闭环控制系统，从组成系统元部件的职能角度看，均町用下面的结构框图表示。

3、复合控制方式开环控制方式+闭环控制方式。

两种结构：按输入信号补偿；按扰动信号补偿

4、控制方式比较

（1）从系统组成结构看，开环控制方式简单，复合控制方式复杂，闭坏控制方式介于两者间;

（2）从性能看，开环控制方式较差，闭环控制方式较好；复合控制方式最好；

（3）现代工程应用系统中，闭环控制方式应用最广泛。

第二节闭环系统的基本组成基本组成的结构方块图

扰动

（1）被控对彖：要进行控制的设备或生产过程。（例，工作机械）

（2）执行机构：作用于被控制对象的装置或设备。（例，电动机）

（

3）测量装置：用来检测被控量，并将其转换成与给定量相同物理量的装置（例，测速发

电机）

（4）放人坏节：对信号进行放大或能量形式的转换，使之适合执行机构工作。（例，电压放

大器，可控硅整流功放）

（

5）给定环节：产生系统的给定输入信号。（电位器）

（

6）比较坏节：将所测的被控量与给定量进行比较。

（

7）校正环节：用于改善系统性能的电路。

校正环节可加于偏差信号与输出信号之间的通道内，也可加于某一局部反馈通道内。前者称为串联校正环

节，后者称为并联校正或（局部）反馈校正环节。

前向通道：信号从输入端沿箭头方向到达系统输出端的传输通道，又称正向通道。

反馈通道：又可分为主反馈通道和局部反馈通道。系统输出屋经由测量装置反馈到系统输入端的传输通道，

或简称系统输出量与输入量间的反馈通道，称为主反馈通道。局部部件间反馈通道，称为局部反馈通道。

单回路系统：只有一个（主）反馈通道的系统。

多回路系统：有二个以上反馈通道的系统。

注意：反馈有正、负之分。反馈信号的极性与输入信号的极性相反，从而产生一偏差信号的反馈方式，称负

反馈；反馈信号的极性与输入信号的极性相同，称正反馈，正反馈方式只可能在局部反馈中采用；所有闭环

系统，都是负反馈控制系统。

例题1

例：电动机