自动化原理-反馈控制系统课件(自动化原理).ppt

**********频域分析概念频域分析是指用频率响应来分析系统的动态特性，通常用伯德图、奈奎斯特图等图形来表示。应用频域分析可以用来分析系统的稳定性、性能，以及对扰动和噪声的敏感度。控制系统设计方法经典控制设计主要基于传递函数和频域分析，利用根轨迹法、频域分析等方法进行控制器设计。现代控制设计主要基于状态空间分析，利用极点配置、线性二次型调节器等方法进行控制器设计。智能控制设计主要基于人工智能技术，利用模糊控制、神经网络控制等方法进行控制器设计。经典控制设计传递函数用传递函数来描述系统的输入输出关系。频域分析用频率响应来分析系统的动态特性。现代控制设计1状态空间分析利用状态方程来描述系统的动态特性。2极点配置通过调整系统极点的位置，来满足特定的性能要求。3线性二次型调节器一种常用的优化控制方法，能够找到最优的控制信号，以满足特定的性能指标。智能控制设计模糊控制基于模糊逻辑，能够处理不确定性信息，并根据模糊规则进行控制决策。神经网络控制基于神经网络，能够学习系统的动态特性，并根据学习到的知识进行控制决策。案例分析案例1自动驾驶系统的控制设计与实现。1案例2工业机器人运动控制系统的分析与设计。2案例3智能家居系统的控制技术应用。3结束语通过本课件的学习，相信大家已经对自动化原理-反馈控制系统有了更深入的了解。希望这些知识能够帮助大家更好地理解和应用自动化技术，为工业自动化和智能制造的发展做出贡献。*************************响应速度上升时间系统输出量从初始值上升到设定值的一定百分比所需要的时间。峰值时间系统输出量达到第一个峰值所需要的时间。调节时间系统输出量进入稳态范围并保持在该范围内的最短时间。鲁棒性1参数变化指系统参数发生变化时，对系统性能的影响程度。2扰动指系统在运行过程中受到的外部干扰，例如噪声、振动等。3噪声指系统运行过程中的随机干扰信号，例如测量误差、传感器噪声等。控制器的分类比例控制器原理比例控制器根据误差信号的大小，生成与之成比例的控制信号。特点比例控制简单易行，能够快速响应输入信号，但无法消除稳态误差。积分控制器原理积分控制器根据误差信号的积分值，生成控制信号。特点积分控制能够消除稳态误差，但响应速度较慢，容易引起振荡。微分控制器原理微分控制器根据误差信号的变化率，生成控制信号。特点微分控制能够预测误差的变化趋势，提高系统的响应速度，但容易放大噪声，引起振荡。PID控制器比例控制根据误差信号的大小，生成与之成比例的控制信号。积分控制根据误差信号的积分值，生成控制信号，消除稳态误差。微分控制根据误差信号的变化率，生成控制信号，提高系统的响应速度。传感器1定义传感器是自动化系统的“眼睛”，负责将被控过程的物理量转换为电信号，为控制器提供反馈信息。2类型传感器种类繁多，根据测量物理量不同，可分为温度传感器、压力传感器、流量传感器、位移传感器等。3特点传感器需要具有高精度、高稳定性、快速响应等特点，才能满足自动化系统对测量信息的准确性和及时性的要求。执行机构定义执行机构是自动化系统的“手”，负责根据控制器的指令，对被控过程进行操作，例如改变流量、温度、压力等。类型执行机构的类型多种多样，包括电动机、液压缸、气动缸、电磁阀等。选择选择执行机构需要根据被控过程的具体要求，例如控制精度、控制速度、工作环境等进行选择。计算机控制系统特点计算机控制系统具有强大的计算能力、灵活的控制功能、以及方便的操作界面，能够实现复杂的控制任务。1应用计算机控制系统广泛应用于工业生产、交通运输、航空航天等领域。2可编程逻辑控制器定义可编程逻辑控制器(PLC)是一种专为工业控制应用而设计的数字电子设备。特点PLC具有坚固耐用、可靠性高、编程简单、易于维护等特点，适合用于工业环境中的控制任务。工业现场总线1定义工业现场总线(Fieldbus)是一种用于工业自动化系统中不同设备之间通信的标准。2优点现场总线能够实现设备之间的互操作性，降低系统成本，提高系统效率。3类型常见的现场总线类型包括CANopen、PROFIBUS、Modbus等。传感器网络定义传感器网络是指由多个传感器节点组成的网络，每个节点都能够独立收集数据，并通过无线通信方式将数据传输到中央控制节点。应用传感器网络广泛应用于环境监测、农业、智能家居、工业控制等领域。工业以太网定义工业以太网是一种基于以太网协议的工业网络，用于工业