自动控制原理电子教案.pdf

发布时间：2022-06-16 发布人：admin 分类：说明书资料大小：6.27M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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自动控制原理（教学参考用书）自动控制原理教学组西北工业大学自动化学院

目录第一章自动控原理的一般概念..........................................1 第二章控制系统的数学模型............................................12 第三章线性系统的时域分析法..........................................62 第四章线性系统的根轨迹发法..........................................138 第五章频率响应法....................................................195 第六章线性离散系统的分析与校正......................................265 第七章非线性控制系统分析............................................312

第一章：自动控制理论的一般概念 §1.1引言§1.2自动控制理论发展概述发展过程： 19世纪呼应与西方工业革命发展相频域复域时域20世纪60年代初与航天技术发展相呼应系统辩识等最佳估计最优控制线性系统应用：深入到人民生产、生活的各个领域日常生活：收音机、电视机、冰箱、空调、汽车、飞机… 工程：数控机床、合成塔、核反应堆… 军事:火炮群、导弹、特种炸弹、垂直起降飞机… 科技：航天飞机、卫星姿态控制、机器人… §1.3自动控制和自动控制系统的基本概念◇自动控制: 在无人直接参与的情况下，使被控对象的一个物理量（被控量）按预定规律（给定量）运行。出）（单入古典控制理论/出）（多入现（近）代控制理论/1

◇ 自动控制系统：能对被控对象的工作状态进行自动控制的系统。举例：被控对象被控量C 给定量R 炉温控制系统烘炉炉温T ur（T希望值）X-Y记录仪笔笔位移L ur（L希望值）液压控制系统水箱水箱水位H ur（H希望值）1．开环（信号单向流动）特点：简单、稳定、精度低。 2．闭环（信号有反向作用）特点：复杂、抗干扰能力强、精度高、有稳定性问题。 3．复合（前向联系、反向作用）特点：性能要求高时用之。例如：炉温系统可以采用开环或闭环的。闭环控制工作原理：外部作用：rcrc偏离干扰量：使跟踪给定量：使控制目的：排除干扰因素、影响、使被控量随给定量变化。负反馈原理——构成闭环控制系统的核心 2

把系统的输出信号引回输入端，与输入信号相比较，利用所得的偏差信号进行控制，达到减小偏差、消除偏差的目的。负反馈控制系统的特点——按偏差控制的具有负反馈的闭环系统 1）、有反馈，信号流动构成闭回路。 2）、按偏差进行控制。 §1.4控制系统的组成组成（以X-Y记录仪为例）控制器： ①测量元件：测量被控量②比较元件：产生偏差信号③放大元件：对偏差信号进行幅值、功率放大④执行机构：对被控对象施加作用⑤校正元件：改善系统性能3

⑥给定元件：给出输入信号二、外部作用： 1．给定量：使被控量跟随给定量。 2．干扰量：使被控量偏离给定量。自控系统的目的在于：排除扰动量的影响，使被控量随给定量而变化。例：液面控制系统：介绍由原理图画方块图的步骤：（以角度随动系统为例） 4

①看懂工作原理图，找出被控量、被控对象、给定量。②从两头来，先画出给定量、被控对象和被控量。③依原理图补上中间部分。§1.5 示例5

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