自动化原理概要pptFB体育 FB体育平台

　　（1）恒值控制系统 参考输入是个常值，要求被控量也等于常值。 外部扰动的存在，被控量偏离参考量而出现偏差，控制系统根据偏差产生控制作用，以克服扰动的影响，使被控量恢复到给定的常值。 第1章 自动控制的一般概念 ★本章主要内容及重点 ★自动控制的基本原理 ★自动控制系统示例 ★自动控制系统分类 ★对自动控制系统的基本要求 本章主要内容 本章介绍了自动控制理论的应用领域、发展过程和分类。通过一些控制系统实例讨论了手动控制、自动控制、自动控制系统的工作原理、方框图、系统分类等相关基本概念。最后介绍了本课程将要介绍的主要内容，以利于读者从总体上把握本课程的相关知识。 本章重点 要求掌握手动控制与自动控制、自动控制系统及其工作原理与组成、方框图、开环控制与闭环控制、系统输入量与输出量的相关基本概念。了解本课程将要学习的内容。 课程的性质和特点 自动控制是一门技术学科，从方法论的角度来研究系统的建立、分析与设计。 《自动控制原理》是本学科的技术基础课， （1）自动控制理论的基础课程 ，该课程与其它课程的关系。 自动控制理论 电机与拖动 模拟电子技术 线性代数 微积分（含微分方程） 复变函数、拉普拉斯变换 电路理论 大学物理（力学、热力学） 信号与系统 （2）自动控制理论已经发展为理论严密、系统完整、逻辑性很强的一门学科。从基本反馈控制原理发展到：自适应控制、优化控制、鲁棒控制、大系统控制、智能控制 讨论的对象：因果系统 、工程系统 系统的广义性：经济、社会、工程、生物、环境、医学 课程特点：研究系统的共性问题 实际 系统 物理 模型 数学 模型 方法（系统组成 分析、设计 1-1自动控制的基本原理 人工控制与自动控制：水箱水位控制问题 水位测量与变送 执行器 控制器 给定 眼 手 脑 水位控制工作原理 人工控制：眼、脑、手、水箱+阀门 自动控制：传感器、控制器、执行器、水箱+阀门 人脑 手 水箱系统 眼 h 控制器 执行器 水箱系统 传感器 h 反馈：将输出量通过一定的方式送回到输入端，并与输入信号比较产生偏差信号过程称为反馈 负反馈：输入信号—反馈信号（输出信号） 输出偏差减小 正反馈：输入信号+反馈信号 反馈控制、闭环控制 按偏差进行控制 一、反馈控制原理 龙门刨床速度控制系统 n 要求：工件加工过程中不允许刨床速度波动过大 措施：利用速度反馈对刨床速度进行自动控制 龙门刨床速度控制系统原理图 SM TG -k FD KZ CF 龙门刨床速度控制系统原理：（详见P3图1-2） 系统基本部件及功能： 主（拖动）电动机SM 输入：电枢端电压 ua 输出：电动机速度 n 测速发电机 TG+电位器 输入：n 输出：ut 触发器CF+晶闸管整流器 KZ 输入：uk 输出： ua 给定电位器 输出： uo 放大器 FD 输入： 工作原理： 设 直流电动机SM的励磁恒定、外部负载 M t 系统方框图 比较电路 整流器 放大器 测速发电机 触发器 电动机 二、反馈控制系统的基本组成 反馈控制系统：被控对象、控制装置 控制装置：由具有一定职能的各种基本元件（部件）组成。 测量元件、给定元件、比较元件 放大元件、执行元件、校正元件 测量元件 串联校正 反馈校正 执行元件 放大元件 被控对象 局部反馈 主反馈 一些基本概念 前向通路：从输入端沿箭头方向到输出端的传输通路 主反馈通路：输出经过测量元件到达输入端的通路 主回路：前向通路+主反馈通路 内回路：局部前向通路+局部反馈通路 单回路系统、多回路系统 反馈控制系统受到的外部作用 参考（有用）输入：决定系统被控量的变化规律 扰动：系统外部扰动、系统内部扰动 自动控制系统的基本控制方式 反馈控制方式 ：按偏差进行控制，较高的动静态控制性能；结构、线路复杂，系统分析与设计较复杂。 开环控制（顺序控制）：系统输出量对系统的输入量不产生影响，结构简单、调整方便、成本低 有两种方式： 按给定量控制 如龙门刨床速度控制系统将测速发电机的输出断开，调节CF的输入电压来调节电机速度 按扰动量控制 利用可测量的扰动量，产生补偿作用 复合控制方式： （1）按偏差控制+按扰动补偿控制 （2）按偏差控制+按给定补偿控制 电压 放大 电压 放大 功率 放大 SM TG 负载 其它新控制方式：最优控制、预测控制、自

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