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,#,1.1,自动控制系统的基本原理,1,1.1 自动控制系统的基本原理1,绪,论内,容,2,自动控制系统的基本原理,自动控制系统的分类,自动控制系统的基本要求,自动控制的发展历史,绪论内容2自动控制系统的基本原理,神舟,10,号发射升空,3,神舟10号发射升空3,战,斧式,巡,航导,弹,4,战斧式巡航导弹4,装,配机,器,人,5,装配机器人5,自,动泊,车,系,统,6,自动泊车系统6,什,么是,控,制,控制-使某个（,某,些）,量,按一,定,的规,律,变,化,。,被控制量,7,什么是控制控制-使某个（某些）量按一定的规律变化。被控制量,几,个示,例,神舟九号与天宫一号的交汇对接,被控制量是神舟九号与天宫一号的相对距离。,8,几个示例神舟九号与天宫一号的交汇对接8,目,标,导弹,导弹与目标的相对距,离,为被控制,量,，最,终,必须趋向于,0,。,导弹,的,控制,问题,9,目标导弹导弹的控制问题9,高射,炮,的控,制,问,题,神弓,防空系统,高射炮的俯仰角 和方位角 是两个被控制量。,10,高射炮的控制问题神弓防空系统高射炮的俯仰角 和方位角,雷达,天,线随,动,系,统,1,雷达天线随动系统1,11,钢板厚度的控制问题,通过控制轧制力，使钢板厚度均匀。,12,钢板厚度的控制问题通过控制轧制力，使钢板厚度均匀。12,退火,炉,的温,度,控,制,时,间,为了防止在退火过程中工件产生内应,力,，退火炉内的温度应该按照图示曲线的规,律,变化。,温度,0,退火炉的温度变化曲线,13,退火炉的温度控制时间为了防止在退火过程中工件产生内应力，退火,在这个例子中，炉内,温度,就是,被控制量,。当外界环境温度的改变对炉内温度产生,干,扰时,，,炉内温度仍然应该按照预定的规律变化，,而,不受,干,扰的影响。这就是自动控制的目的。,14,在这个例子中，炉内温度就是被控制量。当外界环境温度的改变对炉,自,动控,制,15,自动:,就是不需要人的介入；,自动控制:,在脱离,人,的直接,干,预下，,利,用控制,装,置，使被控对象按照预定的规律运行；,自动控制系统:,将被控的对象和实现控制功能的控制装置组合起来称为自动控制系统。,自动控制15自动:就是不需要人的介入；,自,动控,制,的优,点,16,可以快速准确地进行控制，比人工控制效果更好；,使人们从繁重的、大量的重复性劳动中解放出来；,在恶劣的环境或人们无法到达的环,境,中实,现,自动控制；,可以长时间不疲劳的工作，以提高工作效率。,自动控制的优点16可以快速准确地进行控制，比人工控制效果更好,电动机速度控制系统,17,电动机速度控制系统17,1.2,相关术语-1,18,（1）,被控对象,（也称被控过程、被控系统）,它可能是一个设备，多数由一些机器零件有机地组合在一起，,其作用是完成一种特定的操作。,（2）,被控参数,（也称为系统输出）,体现系统控制目的的物理量。（距离、方位角度等）,（3）,控制参数,由控制器改变的量，对被控参数有较好的调节能力。（阀门开,度、电枢电压等）,1.2 相关术语-118（1）被控对象（也称被控过程、被控,1.2,相关术语-2,缺点：,没有抵抗扰动的能力。,电位器,功率放大器,电动机,电,枢电压,电,位器,电,压,（4）,系统输入,作用于被控对象或系统输入端，并可使系统具有预定功能或预定输出的物理量。（给定温度，电位器滑杆位置）,（5）,扰动,一种对系统的输出量产生影响的信号。(水箱出水、负载等）,（6）,开环控制：,输出量对输入量(控制作用)没有影响的系统。,电位器,滑,杆位置,转,速,19,1.2 相关术语-2缺点：没有抵抗扰动的能力。电位器功率放大,电位器,功率放大器,测速发电机,电枢电压,电动机,电,位器,电,压,电,位器,滑,杆位置,转速,控制器,转速给定,值,1.2,相关术语-3,20,将输出量反送到输入端，与输入端形成偏差称之为反馈。,（7）,闭环控制,：,将输出量与参考输入量进行比较，并且将它们的偏差作为控制手段，以保持两者之间预定关系的系统，也称为反馈控制系统。,电位器功率放大器测速发电机电枢电压电位器电压电位器滑杆位置转,负反馈：反馈的加入，使偏差越来越小。,正反馈：反馈的加入，使偏差越来越大。（振荡发生器）,最大的特点：,消除偏差；,使系统对参数不敏感。,21,控制系统中主要采用,负反馈,。,负反馈：反馈的加入，使偏差越来越小。21控制系统中主要采用负,控制器,执行器,被控对象,偏,差,被,控参数,测量仪表,参考输入,被控对象和一个目的,选择一些仪器仪表（测量仪表或执行机构或控制器,）,构成一个完整的控制系统,。,控制系统通常习惯用结构图来表示,方框：代表功能模块,结构图,带箭头的线段：代表信号传递方,向,典型的控制系统结构图是,：,控制系统组成,22,控制器执行器被控对象偏差被控参数测量仪表参考输入被控对象和一,小,结,23,自动控制系统的基本工作原理自动控制系统常用的术语,最重要的概念：,负反馈,闭环控制系统,小结23自动控制系统的基本工作原理自动控制系统常用的术语最重,
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