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自动控制理论(I) 自动控制理论(I) 主讲教师：郑涛 zhengtao@ustc.edu.cn 基本教学信息 教材：《自动控制理论》王孝武，方敏，葛锁良编. 机械工业出版社 2009.10 学时：80 （讲授72，实验8） 地点：西二305 周学时：6学时（1-4周，每周二、四、五）上午1、2节 4学时（1-17周，每周二、四）上午1、2节 其中11周停课，实验时间另行通知 考试形式：期末、闭卷 三个核心问题 什么是自动控制？ 为什么要自动控制？ 为什么学自动控制？ 自动化 （Automation ） 自动化是利用机器、设备或装置代替人或帮助人 自动地完成某个任务或实现某个过程。 自动化涉及的理论基础：控制论、信息论、系统论。 自动化的基础是信息，核心是控制，立足在系统。 控制论：利用信息进行调节和控制的科学 • 工程控制论 钱学森《工程控制论》1954年 • 生物控制论 • 经济控制论 ……. 自动控制理论： 一般认为是工程控制论的一个分支。是研究控制 系统的分析与设计的一般理论。 但也有不少科学家认为，自动控制领域是一种类 似“方法论”的根本性理论 经典控制理论 核心是反馈控制的思想 20世纪40 - 50年代发展起来形成体系 现代控制理论 20世纪60年代以后 大系统、复杂系统、智能控制系统 20世纪80年代以后 被普遍认为 是最早用于 工业过程的 反馈控制器。 自动控制的应用领域 军事与国防 交通工程 航空航天 机器人 工业生产过程 建筑与楼宇自动化 （石油、化工、冶 办公自动化 金、热动 …. ） 家庭自动化 电力系统自动化 商业自动化 先进制造技术 管理自动化 车辆工程 社会与经济系统控制 第1章 绪论 1.1 自动控制的任务 在没有人的直接参与下，利用自动控制装置对被控对象的某些 物理量进行控制，使其达到希望的值或保持希望的运动规律。 几个名词： 被控对象：需要进行控制的机器、设备或生产过程。 被控量 （输出）：需要控制的、表征被控对象工作状态的 物理量。 外 给定值 （参考输入）：生产过程中，对被控量的希望值。 部{ 作 干扰：使被控量偏离希望值的因素。 用 液位控制系统 H0 控制器 自动调节阀 Q1 浮子 H 水箱