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自动控制理论第一章 引论课件.ppt

自动控制理论第一章 引论课件

用户4371444094
2019-03-20 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《自动控制理论第一章 引论课件ppt》,可适用于高等教育领域

第一章引论自动控制理论*欢迎各位来到《自动控制理论》课堂计算机与信息工程学院王战果第一章引论自动控制理论*参考教材夏德钤翁贻方编著机械工业出版社第二、三版配套教辅教材自动控制理论例习题集middot考研试题解翁贻方编著机械工业出版社第一章引论自动控制理论*考虑学习的态度和目的存在五种类型的学生:A级厌学型:不快乐、厌烦、心理上的强烈反感和抵触B级被动型:消极、被动、麻木在父母、老师的督促和舆论的压力下取得进步C级机械型:全身心投入、刻苦用功、头悬梁锥刺骨、按部就班地朝着一流的方向努力D级进取型:自信、主动、积极把必须要做的事情做到最好持续性地保持一流的成绩E级自主型:拥有D级学生的特征此外还有:自主、自由、坚韧、扎实、快乐有个性有激情有想象力享受学习而不是完成学习不以分数来衡量优劣不一定是第一名但一定有独立的意志有强烈的兴趣有一个执著追求的目标。第一章引论自动控制理论*自主型学生对应E级因此称为ldquoE学生rdquoE学生是拥有强烈自主意识和很高的情商因而是更快乐更杰出的学生。其特征称为ldquoErdquo:EQmdash情商Enjoymdash快乐、享受(学习)Excellencemdash优秀、杰出、卓越。ldquoE学生rdquo不一定个个杰出但杰出的人一定出自ldquoE学生rdquo。是非智力因素决定了你站在什么位置而你的位置决定了你能从现在的教育体系中吸收多少真正有用的东西。第一章引论自动控制理论*第一章引论相对论、量子论和控制论是世纪上半叶的三大伟绩称为三项科学革命是人类认识客观世界的三大飞跃。控制论的两个核心是信息论和反馈控制。机器系统、生命系统、社会及经济系统的共同特点即通过信息的传递、加工处理并利用反馈来进行控制控制论的中心思想。第一章引论自动控制理论*控制论是一门既与技术科学又与基础科学紧密相关的边缘学科。它不仅具有重大的理论意义而且对生产力的发展、生产率的提高、尖端技术的研究与尖端武器的研制以及对社会管理都发生重大影响。因此控制论建立后短短时期内便迅速渗透到许多科学技术领域派生出许多新型边缘学科。第一章引论自动控制理论*生物控制论:运用控制论研究生命系统的控制与信息处理。经济控制论:研究经济计划、财贸信贷等经济活动及其控制。工程控制论:控制论与工程技术的结合。第一章引论自动控制理论*自动控制理论就是指导实现自动控制技术设计的基本理论运用基本理论解决某些工程实际问题的具体技术措施。在科学和工程技术的发展过程中自动控制技术起着重要的作用。除了在宇宙飞船、导弹发射和飞机驾驶等系统中自动控制技术具有特别重要的作用之外它在现代机器制造和工业生产过程中也是不可缺少的重要组成部分。第一章引论自动控制理论*随着自动控制理论和技术的不断发展给人们提供了获得动态系统最佳性能的方法提高了产品质量降低了生产成本提高了劳动生产率使人们从繁重的体力劳动和重复的手工操作中解放出来。第一章引论自动控制理论*本课程在人才培养中的重要地位自动化、电气工程及其自动化专业主干课程知识结构中起到承上启下作用构建和设计自动控制系统的理论与方法后续课程mdash计算机控制系统、运动控制系统、过程控制系统等第一章引论自动控制理论*高等数学中的微分方程拉普拉斯变换电路理论中相关知识模拟电子技术中的运算放大器本课程所需基础知识物理学相关知识第一章引论自动控制理论*本课程的任务掌握闭环控制系统的结构、原理掌握自动控制系统的传递函数数学模型掌握自动控制系统的分析方法掌握自动控制系统的校正方法本章将对本课程的主要内容作一个简介使同学们对自动控制理论的内容有一个基本了解以便更好地学习以后各章节。第一章引论自动控制理论*本章主要内容第一节控制理论在国民经济中的作用第二节自动控制理论发展简介第三节自动控制和自动控制系统第四节开环控制和闭环控制第五节本课程的内容和特点本章小结、重点和习题第一章引论自动控制理论*第一节控制理论在国民经济中的作用什么是自动控制?自动控制是在人不直接参与的情况下利用自动控制装置使机器、设备、生产过程等自动地按照预定的规律运行使机器的动作、设备的运转、生产过程的状态能够自动地在一定的精度范围内按照给定的规律变化。第一章引论自动控制理论*自动控制系统无处不在()军事、航天领域火炮跟踪系统、雷达跟踪系统人造卫星的姿态控制等宇宙飞船的各种自动控制。工业领域产品加工和物流调配的自动控制石油化工生产过程、造纸、工业窑炉、轧钢过程的自动控制等。第一章引论自动控制理论*自动控制系统无处不在()第一章引论自动控制理论*自动控制系统无处不在()由于计算机等技术的诞生和飞速发展使得控制技术水平不断提高已扩大到经济与社会生活的各个领域如通信、交通、医学、环境保护、经济管理等领域控制技术已成为现代社会不可缺少的重要组成部分。生物:人口控制药物动力学金融:货币控制第一章引论自动控制理论*第二节自动控制理论发展简介自动控制理论是自动控制技术的基础理论是一门理论性较强的工程科学。根据自动控制技术的发展进程自动控制理论可分为经典控制理论和现代控制理论两大部分。第一章引论自动控制理论*经典控制理论的形成和基本内容()工业化促使自动控制装置产生最早工业应用的自动装置:年Watt发明的飞球式蒸汽机调速器。一种凭借直觉的实证性发明。第一章引论自动控制理论*()最早的稳定性研究JCMaxwell(麦克斯韦尔)年发表《论调节器》研究调节器的微分方程线性化处理系统稳定性取决于微分方程的特征根是否都具有一对负的实部针对二阶和三阶系统讨论了使特征根具有负实部时特征多项式系数应满足的条件。第一章引论自动控制理论*()系统稳定判据由EJRouth(劳斯年)和Hurwitz(霍尔维茨年)提出的劳斯霍尔维茨稳定判据俄国AMLyapunov(李雅普诺夫年)在《论运动稳定性的一般问题》中建立了动力学系统的一般稳定性理论。提出了李雅普诺夫第一法与第二法HNyquist(乃魁斯特年)提出乃氏判据Bode(波特年)提出了对数频率特性的方法。WREvans(伊万斯年)提出根轨迹法此方法和规则指的是当系统参数变化时特征方程式根变化的几何轨迹。目前仍然是系统设计和稳定性分析的一种重要方法。第一章引论自动控制理论*()世纪~年代形成SISO(SingleInputSingleOutput)系统二战期间军事科学的需要大大促进了反馈控制理论的发展。美国麻省理工学院雷达实验室的科学家们将反馈放大器理论、PID控制以及NWiener(维纳)的随机过程理论等结合在一起形成了一整套被称为随动控制系统的设计方法。年维纳发表著名的《控制论》。系统地论述了控制理论的一般原理和方法。--标志控制学科的诞生第一章引论自动控制理论*()年钱学森的《工程控制论》在美国出版。--奠定了工程控制论的基础世纪年代末期所讨论的内容主要有:系统数学模型的建立、时域分析法、频率特性法、根轨迹法、系统综合与校正、非线性系统和采样控制系统分析法等也被称为经典控制理论。经典控制理论以积分变换为主要数学工具用频率特性法和根轨迹法以描述输入、输出外部传递函数为基础研究控制系统的动态特性的理论。第一章引论自动控制理论*研究对象:单输入、单输出线性定常系统。解决方法:频率法、根轨迹法、传递函数。非线性系统:相平面法和描述函数分析。数学工具:拉氏变换、常微分方程。b局限性难以应用于时变系统、多变量系统。难以揭示系统更为深刻的特性。经典控制理论a特点第一章引论自动控制理论*现代控制理论空间技术竞赛催生了现代控制理论年代末美国的Bellman(贝尔曼)、Kalman(卡尔曼)和前苏联的庞德里亚金等考虑用常微分方程作为控制系统的数学模型。由于数字计算机的发展使得十年前尚无法进行的计算问题成为可能这时李雅普诺夫的工作被引入到控制理论中来而由Wiener(维纳)等人在第二次世界大战期间关于最优控制的研究也被用来研究系统状态轨迹的优化问题。这种方法在标准形式或状态形式的常微分方程的基础上直接引进并大量使用了计算机。这种方法通常称为ldquo现代控制理论rdquo以区别于年代以前的ldquo经典控制理论rdquo。第一章引论自动控制理论*状态空间法被引入到控制理论中来。Kalman(卡尔曼)提出了能控性与能观测性。表征系统结构特征的重要概念。ldquo内部研究rdquo代替了传统的ldquo外部研究rdquo。并使分析与综合过程建立在严格的理论基础之上。现代控制理论的重要标志:第一章引论自动控制理论*现代控制理论mdashmdash以微分方程、线性代数及数值计算为主要数学工具用时域方法(状态空间方法)以描述系统内部状态变量关系的状态方程为基础研究系统状态运动的理论。主要分支学科:线性系统理论、最优控制理论、系统辨识与自适应控制、大系统理论和特大系统理论等。一些分支学科还渗透到相邻学科中去如滤波技术、自学习理论与人工智能、建模理论与系统工程等。第一章引论自动控制理论*研究对象:多输入、多输出系统线性、定常或时变、离散系统。解决方法:状态空间法(时域方法)。方法上:研究系统输入输出特性和内部性能。内容上:线性系统理论、系统辨识、最优控制、自适应控制等数学工具:线性代数、微分方程。现代控制理论特点第一章引论自动控制理论*自动控制理论的发展历程经典控制理论现代控制理论智能控制理论现代控制理论是相对于经典控制理论而发展起来的计算机技术的发展与应用促进了现代控制理论的研究、应用与发展经典的控制理论在浅层意义上模拟人们反馈自动调节的行动过程智能控制方法在较深层次上模拟人类大脑的思维判断过程通过模拟人类思维判断的各种算法实现控制。主要有模糊控制、人工神经网络控制、专家控制等。第一章引论自动控制理论*第三节自动控制和自动控制系统一、自动控制的概念、手动控制水箱水位的手动控制:图水箱水位的人工控制系统示意图第一章引论自动控制理论*、自动控制自动控制是在人不直接参与的情况下利用外加设备或装置(称为自动控制装置)使被控对象(如机器、设备、生产过程等)自动地按照预定的规律运行使被控对象的状态(一个或多个物理参数如温度、流量等。称为被控量)能够自动地在一定的精度范围内按照给定的规律变化。第一章引论自动控制理论*浮子:测量作用连杆:比较作用放大器、伺服电动机和减速器:调节作用阀门:执行元件作用水位自动控制的目的:使偏差消除或减小使实际水位达到要求的水位值。图水箱水位的自动控制系统示意图第一章引论自动控制理论*二、自动控制系统系统:为达到某一目的由相互制约、相互联系的各个部件按照一定规律构成且具有独立功能的整体称为系统。自动控制系统:自动控制系统是由被控对象和自动控制装置按照一定方式连接起来完成一定的自动控制任务并具有预定性能的动力学系统。第一章引论自动控制理论*自动控制系统的被控制量称为系统输出量影响系统输出量的外界输入称为系统的输入量输入量分类:给定输入:(或称参考输入、希望值等):指对系统输出量的要求值。扰动输入:指对系统输出量有不利影响的输入量第一章引论自动控制理论*自动控制系统的组成由两大组成部分即被控对象和自动控制装置(有时也称为控制器)自动控制装置又可分为下列几个部分:()测量元件(或测量装置)。用于测量被控量的实际值或对被控量进行物理量变换的装置。()比较元件(或比较器)。它将被控量的实际值(常取负号)与被控量的要求值(常取正号)相比较得到偏差的大小和符号。()调节元件。通常包括放大器和校正装置。它能将偏差信号放大并使输出控制信号与偏差信号之间具有一定的数值运算关系(也称为调节规律或控制算法)。()执行元件。接受调节元件的输出控制信号产生具体的控制效果使被控制量产生预期的改变。第一章引论自动控制理论*系统框图为了清楚地表示控制系统的组成及各组成部分之间信号的传输关系画出的控制系统元件作用图称为系统框图。共有四种图例:()装置用方框表示()信号用带箭号的线段表示()信号引出点()信号相加点(比较点)图-水箱水位控制系统框图第一章引论自动控制理论*三、自动控制系统的分类从信号传送的结构特点可将控制系统可分为开环控制系统与闭环控制系统。按照其他分类原则还可分为:第一章引论自动控制理论*(一)随动系统与自动调整系统随动系统又称为伺服系统。特点:给定值是预先未知的、随时间任意变化要求系统被控量以尽可能小的误差跟随给定值变化。(比如高射炮跟踪敌机随动系统)自动调整系统又称为恒值控制系统、定值调节系统或自动镇定系统。特点:系统输入量(即给定值)不变但由于扰动使被控量偏离要求值该系统能根据偏差产生控制作用使被控量恢复到要求值并以一定的准确度保持在要求值附近。(如恒温控制系统)第一章引论自动控制理论*(二)线性系统和非线性系统线性系统是指组成系统的元器件的静态特性为直线能用线性常微分方程描述其输出与输入关系的系统。线性系统的主要特点是具有叠加性和齐次性。本课程研究线性定常系统(或称为线性时不变系统、自治系统)简单涉及非线性系统。非线性系统是指组成系统的元器件中有一个以上具有非直线的静态特性的系统。非线性系统还可分为非线性时变系统与非线性定常系统。严格地说实际上不存在线性系统这是因为各种实际的物理系统总是具有不同程度的非线性但只要非线性不严重在一定范围内能用线性系统的理论和方法对待的系统都可视为线性系统。第一章引论自动控制理论*(三)连续系统与离散系统连续系统各部分的输入和输出信号都是连续变化的模拟量可用微分方程来描述各部分输入输出关系的系统。离散系统某一处或多处的信号以脉冲序列或数码形式传递的系统。离散系统也有线性离散系统和非线性离散系统、定常离散系统和时变离散系统之分。第一章引论自动控制理论*(四)单输入单输出系统与多输入多输出系统单输入-单输出系统(SISO,SingleInputSingleOutput):只有一个输入量和一个输出量的控制系统也称为单变量系统。如前述的直流电机调速系统。多输入-多输出系统(MIMO,MultipleInputsMultipleOutputs):有多个输入量和多个输出量的控制系统也称为多变量系统。如后述的火力发电厂综合控制系统。第一章引论自动控制理论*(五)确定系统与不确定系统确定系统:若系统的结构和参数是确定的、预先可知的系统的输入信号(包括给定输入和扰动)也是确定的则可用解析式或图表确切地表示这种系统称为确定系统。不确定系统:系统本身的结构和参数不确定或作用于系统的输入信号不确定时则称这种系统为不确定系统。第一章引论自动控制理论*(六)集中参数系统和分布参数系统能用常微分方程描述的系统称为集中参数系统。不能用常微分方程而必须用偏微分方程描述的系统称为分布参数系统。本课程中涉及的内容主要是单变量、集中参数、线性、定常、连续系统同时对非线性系统及线性离散系统也作必要的阐述。第一章引论自动控制理论*四、自动控制系统中的术语和定义参考输入r:输入到控制系统的指令信号主反馈b:与输入成正比或成某种函数关系但量纲与参考输入相同的信号。偏差e:参考输入与主反馈之差的信号有时也称为误差。扰动n主反馈b比较环节图自动控制系统示意图第一章引论自动控制理论*控制环节Gc:接收偏差信号通过转换与运算产生控制量。控制量u:控制环节的输出作用于被控对象的信号。扰动n:不希望的影响输出的信号。被控对象G:它接受控制量并输出被控制量。扰动n比较环节主反馈b第一章引论自动控制理论*被控对象G:它接受控制量并输出被控制量。输出c:系统被控制量。反馈环节H:将输出转换为主反馈信号的装置。比较环节:将主反馈信号和参考输入信号进行比较产生偏差量。扰动n比较环节主反馈b第一章引论自动控制理论*第四节开环控制和闭环控制实际应用的控制系统中根据有无反馈作用又可分为开环控制系统和闭环控制系统。一、开环控制在控制器与被控对象之间只有正向控制作用而没有反馈控制作用即系统的输出量对输入量没有影响。输入量直接送入控制器产生控制量作用于被控对象从而改变被控制量。(只有顺向作用控制单方向进行)输出量优点:简单快速缺点:对扰动没有抑制能力图开环控制系统第一章引论自动控制理论*例:直流电动机调速系统(机械力矩ML恒定)稳态时uguarrrarruduarrrarriuarrrarrMeuarrrarrnuarrrarreuarrrarridarr直至达到稳态力矩平衡(转速上升)优点:简单缺点:对扰动没有抑制能力(如外扰引起n变化)图直流电机调速系统(开环)第一章引论自动控制理论*二、闭环控制引入测量元件构成闭环通过负反馈构成按偏差调节的闭环系统。通过信息双向流动反映了控制量与被控制量(输出量)相互间的矛盾,使动静性能得到提高。反馈量图闭环控制系统第一章引论自动控制理论*反馈mdashmdash将检测出来的输出量送回到输入端并与输入信号比较的过程。有负反馈与正反馈之分。反馈控制mdashmdash在控制过程中对被控制量(输出量)不断测量并将其反馈到输入端与给定值(参考输入量)比较利用放大后的偏差信号产生控制作用。第一章引论自动控制理论*闭环控制是一种反馈控制。()从信号流向看输出量经测量后送回到输入端构成闭环系统()从控制作用产生看它是由偏差引起的()抑制包围的前向通道的干扰()由于引起超调注意稳定性问题。闭环控制在控制器与被控对象之间不仅存在着正向作用而且存在着反馈作用。系统的输出量对控制量有着直接影响。有抗干扰能力强稳态精度高、动态性能好、稳定裕度大等优点。第一章引论自动控制理论*抗干扰能力强稳态精度高、动态性能好等。闭环控制的优点设计不合理时将出现不稳定。在开环控制系统中不存在同样的问题。由此带来的问题第一章引论自动控制理论*例:闭环直流电动机调速系统控制量:ud=K(ugub)偏差信号:ugub按偏差调节:nuarrrarrubuarrrarr(ugub)darrrarruddarrrarrndarrug不变时可维持转速恒定而抵御扰动图直流电机调速系统(闭环)第一章引论自动控制理论*三、自动控制系统举例、恒温箱控制系统图恒温箱控制系统原理图图恒温箱控制系统方框图第一章引论自动控制理论*、机床工作台位置控制系统图-机床工作台位置控制系统原理图和方框图第一章引论自动控制理论*火力发电厂综合控制系统第一章引论自动控制理论*生产过程自动控制系统控制柜第一章引论自动控制理论*工艺流程画面第一章引论自动控制理论*古老的棉纺厂第一章引论自动控制理论*现代化的化工厂第一章引论自动控制理论*本课程以闭环控制系统为研究对象用传递函数数学模型描述自动控制系统的输入-输出关系用经典控制理论的方法分析和设计系统主要研究线性定常系统第五节本课程的内容和特点第一章引论自动控制理论*一、自动控制理论的内容自动控制理论的内容与自动控制系统需要研究的问题密切相关。要研究的问题有两个方面即:控制系统的分析控制系统设计与综合。第一章引论自动控制理论*(-)自动控制系统的分析控制系统分析包括三个方面内容:①稳定性分析②稳态特性分析③动态特性(暂态特性或瞬态特性)分析。第一章引论自动控制理论*.系统的稳定性分析稳定是任何一个自动控制系统能否实际应用的必要条件。给出判断系统稳定性的基本方法并阐述系统的稳定性与系统结构(或称控制规律)及系统参数间的关系。第一章引论自动控制理论*.稳态特性分析系统稳态特性表征了系统实际稳态值与希望稳态值之间的差值即稳态误差表征了控制系统的控制精度。给出计算系统稳态误差的方法指出系统结构和参数对稳态特性的影响。第一章引论自动控制理论*.动态特性分析系统的输入一定时一般将由初始稳态向终止稳态过渡。初始稳态与终止稳态之间的过渡过程称为系统的动态过程(或瞬态过程、暂态过程)。分析系统结构、参数与动态特性的关系并给出计算系统动态性能指标的方法和讨论改善系统动态性能的途径。第一章引论自动控制理论*(二)自动控制系统的设计与综合设计一个系统比分析一个系统要复杂得多要有控制理论的知识并对控制元件、控制规律都要十分熟悉还要将理论与实际问题结合起来。本课程的一个重要内容是当给定一个被控对象的数学模型一组要求的性能指标时寻求一种方法去解决以下问题:第一章引论自动控制理论*()决定出一种合适的控制规律及相应的参数()不须求助方程的解能从系统的数学模型近似地估计系统时域响应()若结果不能令人满意应能指明改善系统性能的途径。这就是我们以后所讲的为满足动态性能指标和稳态性能指标的要求需要改变系统的某些参数或附加某种装置的方法。这种方法称为控制系统的校正。改变系统参数或附加校正装置的过程称为系统的综合。第一章引论自动控制理论*应用自动控制理论对自动控制系统进行设计与综合的过程如下:设计控制器mdashmdash确定出一种合适的控制规律及相应的参数根据设计结果对系统性能进行分析若结果不能令人满意应能指明改善系统性能的途径并调整设计方案或参数。第一章引论自动控制理论*二、主要分析方法自动控制理论在阐述自动控制与自动控制系统相关基本概念的基础上从控制系统的数学模型入手分别介绍时域分析法、根轨迹分析法和频率特性分析法。上述三种分析方法虽然不同但都围绕着系统稳定性、稳态特性和动态特性的分析这条主线来进行的各种分析方法之间具有内在的联系。第一章引论自动控制理论*掌握上述基本分析方法后将进行系统校正与综合的讨论这是比系统分析更深层次的内容主要介绍根轨迹法和频率特性法校正与系统综合的原理与思路。此外还介绍了针对非线性系统的描述函数法和相平面分析法。最后还要学习线性离散控制系统的基本分析方法。第一章引论自动控制理论*经典控制理论的体系数学模型:以线性常微分方程为基础的、用传递函数表示系统的输入-输出关系用框图表示系统的数学模型化简的方法用信号流程图表示系统各部分之间的信号关系并化简。第一章引论自动控制理论*经典控制理论的体系根据系统的传递函数判定系统的稳定性根据系统的传递函数分析和计算系统的暂态性能时域分析方法:用系统的根轨迹分析稳定性、稳态误差和暂态性能根据系统的传递函数分析和计算系统的稳态误差第一章引论自动控制理论*经典控制理论的体系根据系统的传递函数得到系统频率特性表达式根据系统的开环频率特性分析系统稳态和暂态性能频域分析方法:根据系统的开环频率特性设计控制装置。根据系统的开环频率特性定性和定量地分析闭环系统的稳定性第一章引论自动控制理论*第一章小结及学习指导本章介绍了自动控制理论的应用领域、发展过程和分类。通过一些控制系统实例讨论了手动控制、自动控制、自动控制系统的工作原理、系统分类及相关术语等基本概念。最后介绍了本课程将要学习的主要内容以利于读者从总体上把握本课程的相关知识。第一章引论自动控制理论*、基本要求()明确什么叫自动控制正确理解被控对象、被控量、控制装置和自控系统等概念。()正确理解控制系统的基本控制方式及特点特别是闭环控制。()初步掌握由系统工作原理图画方框图的方法并能正确判别系统的控制方式。()明确系统常用的分类方式掌握各类别的含义和信息特征特别是按数学模型分类的方式。()明确对自控系统的基本要求正确理解三大性能指标(稳、准、快)的含义。第一章引论自动控制理论*本章重点基本了解自动控制理论发展概况自动控制系统的分类重点理解开环控制和闭环控制的特点闭环控制系统的工作原理本课程的研究对象是闭环的单变量线性定常系统本课程学习经典控制理论第一章引论自动控制理论*.内容提要及小结()几个重要概念在没有人直接参与的情况下利用控制器使被控对象的被控量自动地按预先给定的规律去运行。自动控制:第一章引论自动控制理论*指被控对象和控制装置的总体。这里控制装置是一个广义的名词主要是指以控制器为核心的一系列附加装置的总和。共同构成控制系统对被控对象的状态实行自动控制有时又泛称为控制器或调节器。自动控制系统:自动控制系统第一章引论自动控制理论*把被控量反送到系统的输入端与给定量进行比较利用偏差引起控制器产生控制量以减小或消除偏差。负反馈原理:第一章引论自动控制理论*()控制系统基本控制方式实现自动控制的基本途径有二:开环和闭环。实现自动控制的主要原则有三:主反馈原则mdashmdash按被控量偏差实行控制。补偿原则mdashmdash按给定或扰动实行硬调或补偿控制。复合控制原则mdashmdash闭环为主、开环为辅的组合控制。()系统分类的重点重点掌握线性与非线性系统的分类特别对线性系统的定义、性质、判别方法要准确理解。第一章引论自动控制理论*线性系统非线性系统第一章引论自动控制理论*()正确绘制系统方框图绘制系统方框图一般遵循以下步骤:①搞清系统的工作原理正确判别系统的控制方式。②正确找出系统的被控对象及控制装置所包含的各功能元件。③确定外部变量(即给定值、被控量和干扰量)然后按典型系统方框图的连接模式将各部分连接起来。第一章引论自动控制理论*()对自控系统的要求对自控系统的要求用语言叙述就是两句话:要求输出等于给定输入所要求的期望输出值要求输出尽量不受扰动的影响。衡量一个系统是否完成上述任务把要求转化成三大性能指标来评价:稳定mdashmdash系统的工作基础准确mdashmdash稳定精度要高误差要小。快速、平稳mdashmdash动态过程时间要短振荡要轻。第一章引论自动控制理论*.自动控制系统由和两大部分组成。自动控制系统有和两种最基本的形式。.对自动控制系统的性能要求为三个方面:。.控制系统的分析和综合方法有根轨迹法和状态空间法等。.根据系统给定值信号特点控制系统可分为:控制系统、控制系统和程序控制系统。.名词解释()自动控制:()线性控制系统:()反馈控制:严格地说实际上不存在线性系统这是因为各种实际的物理系统总是具有不同程度的非线性但只要非线性不严重在一定范围内能用线性系统的理论和方法对待的系统都可视为线性系统。

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