西工大、西交大自动控制原理 第一章 自动控制的一般概念_1_2.ppt

（2）对控制系统提出的基本要求 　　稳定性的要求：系统进行工作最基本、最首要的条件就是一定要稳定──“稳”； 　　动态性能的要求：系统的动态性能表现在快速性和阻尼性上──“快”； 　　稳态性能要求：稳态时系统输出要尽可能的复现输入，表现在稳态误差要小──“准”。 3　自动控制系统的研究内容和研究方法 研究内容 （1）对系统进行分析 已知系统的结构和参数，确定系统的性能指标，并讨论系统的性能指标与系统结构、参数之间的关系。 （2）对系统进行设计 已知系统要完成的控制任务及应达到的性能指标，确定系统的结构和参数。 系统分析 系统设计（频域） 线性系统 非线性系统 时域分析法 频域分析法 根轨迹法 相平面法 描述函数法 经典理论 课程总体框架 串联校正 反馈校正 复合校正 学习方法 课前预习；锻炼自学能力 课后复习；锻炼总结与提炼能力 与其它课程相验证；锻炼综合应用所学知识的能力 从数学的角度去理解，掌握；锻炼数学思维 从工程的角度去理解、掌握；锻炼工程思维 从一般的角度去理解；锻炼哲学思维 学习建议： 完成大量练习，积极讨论问题； 注重体会本课程的方法论； 学完每章要善于总结知识点，演绎与归纳并重； 重视实验体验。 课程目标： 以线性定常系统为对象，学习控制系统的分析、 设计与实现，切身体会实施控制的全过程，牢固 建立反馈控制的理念，培养实施控制的能力。 参考书目： 自动控制原理 胡寿松 Modern Control Systems by R.C.Drof H.Bishop 反馈控制系统设计与分析---matlab语言应用 薛定宇 自动控制原理习题解析 胡寿松 其他参考书目： (1)、吴麒主编 “自动控制原理”，清华大学出版社。 (2)、Richard C. Dorf，Robert H. Bishop 《Modern Control System》科学出版社2002年6月(影印版)或邹逢兴等译，《现代控制系统》，高等教育出版社， (3)、楼顺天等，“基于Matlab的系统分析与设计－－控制系统”，西安电子科技大学出版社． 网络资源： (１)、网络教学课程 《自动控制理论》 (２)、学研论坛－自动控制 (３)、各个大学重点课程建设教学资料。 课时安排 绪论　　　　　　3 学时 控制系统模型　　7 学时 时域法　　　　　10学时 根轨迹法　　　　7 学时 频域法　　　　　15学时 系统综合与校正　8 学时　 非线性系统　　　8学时 自动控制理论 复习 自动控制的定义： 自动控制就是在没有人直接参与的情况下，通过控制装置（控制器）使被控对象（或过程）自动的按预定的规律运行。 典型控制系统的组成方块图 串联 校正装置 放大元件 执行元件 被控 对象 反馈 校正装置 测量元件 输入量 控制量 偏差量 反馈量 干扰量 输出量 被控量 主反馈 局部反馈 目的：为了清楚的表示控制系统组成部分之间的相互作用关系，常常用方块图表示。 标识：将装置（或元件）画成方块，将信号画成有向线段。 复习 复习 自动控制系统的基本控制方式 一、开环控制 1、开环控制指控制装置（控制器）与被控对象之间只有顺向作用而无反向联系的控制过程。 开环控制的方块图为： 显然开环控制系统的输出量（被控量）对系统的输入量（控制量）是没有影响的。 控制器 控制对象 控制量 （输入） 控制作用 干扰 被控量 （输出） 闭环控制是指控制装置（控制器）与被控对象之间既有顺向作用，又有反向联系的控制过程。 其方块图为： 控制器 对象 测量元件 干扰 控制量 （输入） 控制作用 被控量 （输出） 显然，闭环控制系统的输出量（被控量）对系统的输入量（控制量）是有直接影响的。 复习二、闭环控制 复习 四、复合控制 复合控制，就是开环控制和闭环控制相结合的一种控制方式。实质是在闭环控制回路的基础上，附加一个输入信号或干扰作用的顺馈通路，来提高系统的控制精度。 顺馈通路通常是由对输入信号的补偿装置或干扰作用的补偿装置组成，分别称为按输入信号补偿和按干扰补偿的复合控制。 1　自动控制系统的分类 （1）按系统的数学模型不同分类 　　　线性系统与非线性系统； 　　　定常（时不变）系统与时变系统。 1-3节 自动控制系统分类及对其的要求 例: 被控对象都具有一个共同点，那就是动；在数学上，怎么来描述“动”呢？显然，用输入与输出之间的微分方程可以描述“运动”。因此，求解微分方程，是整个控制理论的数学基础。 变化的被控对象多种多样，这导致了控制理论应用的广泛性，甚至出现了具有哲学意义的控制论。 例如：管理中体现的控制论原理等。 结