上海交大809考研机械设计与理论chapter01.pptVIP

教材： 参考书： 1.《自动控制原理》（第四版），胡寿松编著，科学出版社。 2.《现代控制工程》（第三版），Ogata著。 3. Modern Control System , ninth edition Richard C.Drof Robert H.Bishop 关于本课程的考试： 成绩分配： 平时 20%； 实验 10%； 期末考试 70%。 Chapter 1 绪论 1.1 控制的定义 自动控制 人工控制与自动控制 举例 人工控制： 收音机音量调节， 汽车驾驶控制 自动控制 电饭煲温度控制 声控光控的路灯 工业、军事 1.2 控制的系统的组成和工作原理 2.恒温箱自动控制系统 E.g. 液位控制 系统原理方块图 正/负反馈液位控制系统 1.4 控制理论基础 I 的学习内容 1.4.1 控制系统的分类 按输入量的特征分类 程序控制 开环控制与闭环控制 开环控制 闭环控制 半闭环控制 按系统中传递信号的性质分类 线性系统和非线性系统 1.4.2 自动控制系统的研究方法 正弦信号 阶跃信号 脉冲信号 等速和等加速信号 1.4.3 授课内容 控制理论基础 I 的授课内容 例1 下图为一工作台位置液压控制系统。该系统可以使工作台按照指令电位器给定的规律变化。要求： （1) 指出系统的被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图； （2）说明控制系统中控制装置各组成部分。 例2 下图(a) 为调速系统。（1）画出图(a) 系统的方框图，给出正确的反馈连线方式；（2）在恒值输入条件下，图(a) 是无差系统还是有差系统？ 作业 题1.6 题1.9 题1.13 特点：反馈信号通过系统内部的中间信号获得。 连续控制系统： 系统中各部分传递的信号为随时间连续变化的信号。连续控制系统通常采用微分方程描述。 离散（数字）控制系统： 系统中某一处或多处的信号为脉冲序列或数字量传递的系统。离散控制系统通常采用差分方程描述。 方程系数与时间的关系-定常、时变* 线性控制系统： 由线性元件组成，输入输出问具有叠加性和均匀性性质。 以线性微分方程来表述。 非线性控制系统： 系统中有非线性元件，输入输出间不具有叠加性和均匀性性质。 用非线性微分方程来表述。 综合： 在已知被控对象和合定性能指标的前提下，寻求控制规律，建立一个能使被控对象满足性能要求的系统。 分析： 在给定系统的条件下，将物理系统抽象成数学模型，然后用已经成熟的数学方法和先进的计算工具来定性或定量地对系统进行动、静态的性能分析 自动控制研究的三个基本问题： 建立数学模型 系统性能分析 控制器设计 典型控制信号： 阶跃信号 等速和等加速信号 脉冲信号 正弦信号 卸载?加载 A=1时称为单位阶跃信号 单位脉冲信号 干扰、 电压不稳、 风载荷 随机信号 速度信号 加速度信号 模电、数电、微机原理 控制理论基础 I 控制技术I （机电控制技术--低压电器、单片机、PLC） 控制技术II (流体传动--液压、气动） 控制技术III（计算机控制） 控制理论基础 II 伺服动力元件及系统（液压伺服，伺服电机） 控制系统CAD 自动控制基本原理 物理系统的数学模型 频率特性 控制系统的稳定性分析 控制系统的误差分析 控制系统的瞬态响应分析 控制系统的综合和校正 根轨迹法 非线性控制系统 控制理论基础 I 对象：单变量时不变连续系统 目标：稳、准、快 任务：分析、设计 Matlab 与控制系统 * 上海市普通高校[九五]重点教材 控制理论基础 王显正 等，科学出版社， 本章主要内容: 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 控制的定义 控制系统的工作原理和组成 控制理论的中心问题 控制理论基础 I 的学习内容 控制理论的历史发展 控制的本意 : 为了达到某种目的对事物进行支配、管束、管制、管理、监督、镇压。 —— 某个主体使某个客体按照一定的目的来动作 主体 客体 目的 例1.[钢铁轧制]:轧出厚度一致的高精度铁板 ?温度控制,生铁成分控制,厚度控制,张力控制。 自动控制 : 在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（称 ）,使机器、设备或生产过程（ ）的某个工作状态或参数（即 ）自动地按照预定的规律运行。 例2.[程控机床]:自动进刀切削，加工出预期的几何形 状?直线、圆弧等各种差补