自动控制原理课件黄坚第一章.ppt

040301随动系统：程序控制系统：系统给定值按照事先不知道的时间函数变化，并要求被控量跟随给定值变化。系统的给定值按照一定的时间函数变化，并要求被控量随之变化。02第二节自动控制系统的分类第一章概述第二节自动控制系统的分类第一节自动控制与自动控制系统第四节自动控制理论发展简述第三节对控制系统性能的要求第一章概述本章重点自动控制的任务；自动控制的基本方式；控制过程及性能要求；第一节自动控制与自动控制系统一、自动控制的基本概念二、控制系统的基本构成及控制方式第一章概述第一节自动控制与自动控制系统一、自动控制的基本概念自动控制：自动控制系统控制装置受控对象在无人直接参与下，利用控制装制操纵受控对象，使受控对象的被控量按给定信号变化。控制器给定值检测元件受控对象被控量自动控制示意图分析和设计自动控制系统的性能。自动控制原理的主要任务：在自动控制技术中，把被控的设备或过程称为被控对象，把被控制的物理量称为被控量，决定被控量的物理量称为给定值或控制量（或参考输入）。1控制的任务可概括为：克服扰动量的影响，使被控对象的被控量等于给定值。2下面通过具体例子来说明自动控制和自动控制系统的概念控制器Q1流出Q201流入水位自动控制系统02气动阀门H03浮子水箱维持水箱内水位恒定；控制任务：气动阀门、控制器；控制装置：水箱、供水系统；受控对象：水箱内水位的高度；被控量：测量装置：浮子；干扰：给定值：比较装置：控制器刻度盘指针标定的预定水位高度；控制器刻度盘；水的流出量和流入量的变化都将破坏水位保持恒定；例水温自动控制系统系统组成：控制器电机加入给定信号工作原理：检测实际温度产生控制信号通过电机调节阀门的开度从而调节蒸汽流入，控制水的温度.实现没有人直接参与的自动水温控制.第一节自动控制与自动控制系统由此可见：自动控制即没有人直接参与的控制，其基本任务是：在无人直接参与情况下，只利用控制装置操纵被控对象，使被控制量等于给定值。第一节自动控制与自动控制系统为了方便地分析系统性能，一般用框图来表示系统的结构，如图所示:要使自动控制系统满足工程实际的需要,必须研究自动控制系统的结构参数与系统性能之间的关系。实际温度偏差反馈量预期温度_控制器执行机构阀门水箱1．开环控制二、自动控制系统的基本构成及控制方式有顺向作用而无反向联系.自动控制系统一般有两种基本控制方式.开环控制控制装置与受控对象之间只第一节自动控制与自动控制系统按给定值操纵的开环控制；按干扰补偿的开环控制。01计算02执行03受控对象04给定值05干扰06被控量07按给定值操纵的系统原理方块图08按给定值操纵的开环控制炉温控制系统01炉温控制系统原理方框图02例转台速度开环控制系统这种转台在CD机、计算机磁盘驱动器等现代装置中广泛应用.转台电机电源和放大装置速度设置系统组成：由图可见：被控制量速度没有反馈到输入端与给定信号比较,为开环控制系统。第一节自动控制与自动控制系统预期速度实际转速直流电动机转台放大器转台速度开环控制系统结构图:按给定值操纵的开环控制1特点：控制装置只接受给定值来控制受控对象的被控量。2优点：控制系统结构简单，相对来说成本低。3缺点：对可能出现的被控量偏离给定值的偏差没有任何修正能力，抗干扰能力差，控制精度不高。4二、按干扰补偿的开环控制定义：利用干扰信号产生控制作用，以及时补偿干扰对被控量的直接影响。计算测量受控对象执行干扰被控量特点：只能对可测干扰进行补偿，不可测干扰以及受控对象、各功能部件内部参数变化对被控量的影响，系统自身无法控制。适用于：存在强干扰且变化比较剧烈的场合。水位高度控制系统原理图水位高度控制系统原理方框图系统结构和控制过程均很简单，但抗扰能力差，控制精度不高，故一般只能用于对控制性能要求较低的场合。开环控制的特点：第一节自动控制与自动控制系统有顺向作用，而且还有反向联系.闭环控制又称为反馈控制或按偏差控制。控制装置与受控对象之间，不但闭环控制:2．闭环控制第一节自动控制与自动控制系统测速机