通过讲述实际案例,人工-自动控制
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这个课程好难啊
传递函数
sys=tf(num,den)
t(transfer) f(function) 传递函数
residue 剩余物
Series 系列
Parallel 并联
Feedback 反馈
按给定输入信号的性质分类:恒值系统、随动系统、程控系统
1 阶跃函数
2 斜坡函数
3 抛物线函数
4 脉冲函数
5 正弦函数
1.2 自动控制系统的控制方式
1.2.1 开环、闭环与复合控制系统
1. 开环控制系统
如果控制系统的被控量对系统没有控制作用,这种控制系统称为开环控制系统。
开环控制系统的控制原理如下所示:
控制量 扰动
参考输入 控制器 被控对象被控量
2.闭环控制系统或反馈控制系统
定义:如果系统的被控量直接或间接地参与控制,这种系统称为闭环控制系统或更直接地称为反馈控制系统。
控制量 扰动
参考量控制器被控对象被控量
反馈环节
庇护那口子也称为反馈控制。 在反馈控制系统中,控制装置对被控对象施加的控制作用是取自被控量的反馈信息,不断修正被控量与输入量被控量与输入量之间的偏差,从而实现对被控对象进行控制的任务,这就是反馈控制原理。
反馈控制实质上是一个按偏差进行控制的过程,因此,又称为按偏差的控制。
人的一切活动都体现出反馈控制原理,例如,人用手去拿桌上的书,这个动作就渗透着反馈控制的原理。
书的位置是手运动的指令信息,一般称为输入信号手是被控对象,手的位置是被控量,产生控制作用的机构是眼睛、大脑、手臂,统称为控制系统。
输入信号
眼睛大脑 书的位置
手臂、手
被控量
眼睛 手的位置
自动控制理论
第一讲
自动控制理论课程
第一章 自动控制的基本概念
1.1 自动控制系统
飞球调节器的发明进一步推动了蒸汽机的应用,促进了工业生产的发展。
例1.1 热力系统
通过调节蒸汽阀门,使流出的热水保持一定的温度。如果由手工控制,就要求控制者观测温度计的指示值,调节阀门开关的开度。
调节方法:如果温度计的指示值高于期望值,则关小阀门,降低热水温度;否则,开大阀门,升高热水温度,从而使流出的热水保持设定的温度。
例1.2 直流电动机调速控制系统
控制目标是使电动机稳定在要求的转速上运行。对应滑动电阻器的触点的某一位置,有一给定电压,经过放大器放大为,即为电动机电枢电压。在没有任何扰动的情况下,对应滑动电阻器的触点的某一位置,则有电机转速与之对应
上述两个系统都是人工控制的,可以看出,人在控制过程中起三个作用:
1、观测:用眼睛去观测温度计和转速表的指示值;
2、比较与决策:人脑把观测得到的数据与要求的数据相比较,并进行判断,根据给定的控制规律给出控制量;
3、执行:根据控制量用手具体调节,如调节阀门开度、改变触点位置。
在自动控制中,用控制装置代替人来完成上述功能。
所谓自动控制是在没有人参与的情况下,系统的控制器自动地按照人预定的要求控制设备或过程,使之具有一定的状态和性能。具有自动控制功能的系统统称为自动控制系统。
自动控制理论
参考输入,控制器,控制量,被控量
按给定输入信号的性质分类:恒值系统、随动系统、程控系统。
调节方法:如果温度计的指示值高于期望值,则关小阀门,降低热水温度。否则,开大阀门,升高热水温度,从而使流出的热水保持设定的温度。
人在控制过程中起三个作用:观测、比较与决策、执行。
几种典型的输入函数
1 阶跃函数
2 斜坡函数
3 抛物线函数
4 脉冲函数
5 正弦函数
框的一端为相应环节的输入信号,另一端为输出信号,用箭头标识信号传递的方向,并在框内表明相应环节的传递函数。