第一章节 自控动制的一般概念.pptVIP

主讲：周蓉 副教授 控制工程学院 （科教楼103室） 联系方式： Email：zhourlsf@cuit.edu.cn 电话关于本课程;本课程与其它课程关系;学习方法与要求 课堂学习：听课与思维（综合前修课程知识、生活体验） 个人学习与团队学习（自主学习与小组学习并重） 资料阅读与资料查阅（教材与参考书、其它资料） 完成作业（基本、一般、设计、难题和计算机作业） 实习与实验（工矿企业、校内实验室参观，计划内外实验） 讨论会与小组交流（每月一次全班讨论会，两周一次小组交流）;教学参考资料;第一章 控制系统导论（Introduction to control systems）;回答的问题：什么是自动控制？为什么要做自动控制？如何实现自动控制？有哪些种类的自动控制系统？等等;例3. 火力发电厂;2.自动控制 (Automatic control) 在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（称自动控制装置）,使机器、设备或生产过程（统称被控对象）的工作状态或参数（称为被控量）自动地按照预定的规律运行。;二、自动控制系统的组成和工作原理;[人工控制过程] 1）观测恒温箱内的温度（被控量） 2）与要求的温度（给定值）进行比较得到温度偏差的大小和方向 3）根据偏差大小和方向调节调压器，控制加热电阻丝的电流以调节温度回复到要求值。;温度偏差信号经电压、功率放大后，驱动执行电动机，并通过传动机构拖动调压器动触头。当温度偏高时，动触头向减小电流的方向运动，反之加大电流，直到温度达到给定值为止，此时，偏差?u=0,电机停止转动。;系统原理方块图;（2）转盘速度控制 P17-18;综上所述;三、闭环控制系统的组成;1．给定元件： 产生给定信号（输入信号或期望信号）。 ;6.校正元件： 用以改善系统控制质 量的装置。 校正元件分为串联和并联两种。 控制系统中比较元件、放大元件、执行元件和反馈元件等共同起控制作用，统称为自动控制装置。 实际的控制系统中，扰动总是不可避免的。 扰动分为内部扰动和外部扰动。;反馈控制方式（闭环控制） 开环控制方式 复合控制方式 ;1．闭环控制（反馈控制、按???差控制）;2．开环控制;输出量;1）输出影响输入，所以能削弱或抑制干扰； 2）低精度元件可组成高精度系统； 3）因为可能发生超调，振荡，所以稳定性很重要。 ; 其它新控制方式：最优控制、预测控制、自适应控制、模糊控制、神经网络控制等。;开环控制 闭环控制(反馈控制) 复合控制 ;机械系统 电气系统 机电系统 液压系统 气动系统 生物系统; ; ;恒值控制系统;1.2 自动控制简史; College of Automatic Control Engineering , CUIT;1.7 工程设计概述;3. 工程设计; （1）影响设计工作的主要因素是时间限制，设计不可能理想，只能足够好。;二、控制系统设计;1.8 设计实例;开环控制方案;闭环控制方案 ;实例2 磁盘驱动读取系统;确立控制目标：定位读取头，以便读取存储在磁盘某一磁道上的数据 确定控制变量：读取头的位置 拟定对变量的设计要求：定位精度为1微米，读取头移动时间为50毫秒 建立初步系统结构，选择执行机构。 建立对象、执行机构、传感器及控制器模型。（第二章内容）