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自动控制原理（第3版） 青岛理工大学（临沂） 学期安排 课堂 讲授、习题课、复习 60学时 作业 监督、发现解决问题 考核： 期末考试 70% 平时成绩 考勤、作业、实验、课堂表现 30% 自动控制理论发展简史 经典控制理论 ( 20世纪初 ) 时域法 复域法 (根轨迹法) 频域法 现代控制理论 ( 20世纪60年代 ) 自适应控制 最优控制 鲁棒控制 最佳估计 容错控制 系统辨识 集散控制 智能控制理论 ( 20世纪70年代 ) 专家系统 模糊控制 神经网络 遗传算法 自动控制原理课程的任务与体系结构 自动控制的几个实例 数控车床按照预定程序自动地切削工件 化学反应炉的温度或压力自动地维持恒定 雷达和计算机组成的导弹发射和制导系统，自动地将导弹引导到敌方目标 无人驾驶飞机按照预定航迹自动升降和飞行 人造卫星准确地进入预定轨道运行并回收等。 学习方法 掌握基本概念、基本方法、基本原理 要注意前后联系，融会贯通，保持知识的连贯性 要理论联系实际，培养自己分析和解决工程实际问题的能力 要养成综合分析，全面思考，认真负责的良好学习习惯 学习建议 勤观察，善思考 能抽象，会画图：建立数学模型，掌握常用的分析方法并能用简图来描述控制系统。 多做题，善总结：每一类题都有内在的规律性，多做题并总结解题技巧和方法，做到举一反三 第一章 自动控制系统的基本概念 本章要点： （1）掌握自动控制相关概念及基本方式，几种控制方式的定义，系统框图 ，了解几个实例的运行过程。 （2）掌握闭环系统的基本组成，典型闭环系统的框图。 （3）熟悉自动控制系统的几种分类方法及分类结果。 （4） 掌握对控制系统的基本要求，“稳”，“准”，“快”。 1.1自动控制的基本方式 一、基本概念： （1）自动控制：在没人直接参与的情况下，利用控制装置使被控对象或过程自动地按预定规律或数值运行。 （2）自动控制系统：能够对被控对象的工作状态进行自动控制系统。一般由控制器(含测量元件)和控制对象组成。 （3）被控对象：要求实现自动控制的机器、设备或生产过程。 （4）控制装置：对被控对象起控制作用的控制装置总和。 （5）输出量：位于控制系统输出端，并要求实现自动控制的物理量，也称为被控量。 （6）输入量：作用于控制系统输出端，并可使系统具有预定功能或预定输出的物理量。 （7）扰动：破坏系统输入量和输出量之间预定规律的信号。 （8）反馈：将系统的输出量馈送到参考输入端，并与参考输入进行比较的 过程。 （9）反馈控制：将系统的输出量与参考输入进行比较，并力图保持两者之间既定关系的控制原理。 （10）前向通道：从给定信号到被控变量的通道。 （11）反馈通道：从被控变量到比较点的通道。 （12）误差：期望输出值与实际输出值之间的偏差。在反馈控制系统中，参考输入和反馈信号的偏差也称为误差。 二、三种基本控制方式 1、开环控制方式 控制系统的输出量对系统没有控制作用，系统输出端与输入端之间不存在反馈回路，这种系统是开环控制系统。 开环控制系统的特点： （1）系统输出量对控制作用无影响 （2）无反馈环节 （3）出现干扰靠人工消除 （4）无法实现高精度控制 举例： 开环调速系统（不考虑测速反馈） 工作原理： 改变电位器滑动端的位置，相应地改