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Principle of Control Engineeringin Material Process 主要参考书 1.自动控制原理简明教程.胡寿松主编.科学出版社. 2.控制理论基础.王显正,范崇论编.国防工业出版社 3.现代控制系统 (Modern Control System ) (第八版). Richard.Dorf Robert H.Bishop著,谢红卫等译.高等教育出版社 4. Modern Control System (Ninth Edition) . Richard.Dorf Robert H.Bishop著.(英文影印本).科学出版社 5.自动控制理论.吴韫章主编.西安交通大学出版社 6.机械控制工程基础.朱冀北主编.机械工业出版社 7.自动控制原理 导教·导学·导考 刘慧英主编 西北工业大学出版社 Chapter 1 Introduction 1. The principle of control system 2. Classification of control system 3. Automatic control of welding 4. History of automatic control 1.1 The principle of control system 1. Control 2. Automatic control and the control system 3.Block diagram 方块图（方框图） Block diagram consist of blocks and arrows 由物理系统画出控制系统的结构图（方框图） 1) 确定系统的输入、输出量 2) 掌握系统的工作原理（工作原理图） 3) 分清系统中的各个功能 4) 根据功能画出各个方块(功能块) 5) 根据各个功能之间的关系绘出连线 1.2 Classification of control system 1. open-loop control system and closed-loop control system 闭环与开环系统相比较： 闭环系统抗干扰能力强，具有自动纠偏功能。而开环系统则无此纠正能力，因而一般来说，闭环较开环系统的精度为高。 开环系统结构较简单，实现容易。一般应首先考虑开环控制系统。 闭环系统在设计时要着重考虑稳定性问题。 闭环系统主要用于要求高，干扰影响大（需要抗干扰能力）的系统。 闭环自动控制系统的组成 控制元件 用于产生输入信号（或称控制信号）。 反馈元件 主要指用于主反馈通道中的元件。 若在主反馈通道中不设反馈元件，即输出为主反馈信号 时，称为单位反馈。 比较元件 用来比较输入及反馈信号，并得出二者差值的偏差信号 放大元件 把弱的信号放大以推动执行元件动作 执行元件 根据输入信号的要求直接对控制对象进行操作 控制对象 就是控制系统所要操纵的对象，它的输出量即为系统的 被控制量 校正元件 它不是反馈控制系统所必须具有的。它的作用是改善系 统的控制性能 闭环自动控制系统的名词术语 输入信号（输入量、控制量、给定量） 控制输出量变化规律的信号 输出信号（输出量、被控制量、被调节量）输出是输入的结果，与输入信号保持有确定的关系 反馈信号 输出信号经反馈元件变换后加到输入端的信号称反馈信号 反馈：正反馈，负反馈；主反馈一定是负反馈 偏差信号 为输入信号与主反馈信号之差 误差信号 指输出量实际值与希望值之差 扰动信号 偶然的无法加以人为控制的信号 扰动：根据产生的部位，分内扰与外扰 1. 3 Welding quality and Automatic control in the Welding 1.4 The performance specifications of automation control system (自动控制系统的基本要求) 稳定性(Stability)：系统处于平衡状态下，受到扰动作用后，系统恢复原有平衡状态的能力。 稳定是系统正常工作的前提。为了使系统在环境或参数变化时还能保持稳定，在设计时还要留有一定的稳定裕量。 准确性(Accuracy)：即系统的稳态精度；常以稳态误差来衡量，即稳态时系统期望输出量和实际输出量之差的大小。 稳定的系统在过渡过程（暂态）结束后所处的状态称为稳态。设计时希望稳态误差要小。例如：在恒值调速系统中，希望因负载扰动引起的稳态转速的变动要尽量小；在随动系统中，希望输出信号与输入信号尽量一致。 快速性(Dynamic responses)