自动控制原理 张满生主讲 Tel:818265613077067658 电气軋满生编
电气系 张满生 编 自动控制原理 株洲工学院 电气系 张满生 主讲 Tel: 8182656 13077067658
第一章 控制系统导论
第一章 控制系统导论
本章提纲 >1.自动控制的基本原理 1.2自动控制系统的分类 1.3对控制系统的基本要求 >> 1.4自动控制的发展简史 本章小结 电气軋满生编
电气系 张满生 编 本章提纲 ➢ 1.1自动控制的基本原理 ➢ 1.2 自动控制系统的分类 ➢ 1.3 对控制系统的基本要求 ➢ 1.4自动控制的发展简史 ➢ 本章小结
本章提要 ■本章提要:本章将讨论自动控制的基本 概念,自动控制系统的分类,对控制系 统的基本要求,自动控制的历史等问题。 电气軋满生编
电气系 张满生 编 本章提要 ◼ 本章提要：本章将讨论自动控制的基本 概念，自动控制系统的分类，对控制系 统的基本要求，自动控制的历史等问题
1.1自动控制的基本原理 ■自动控制作为一种技术手段已经广泛地应用于 工业、农业、国防乃至日常生活和社会科学许 多领域。 ■所谓自动控制就是指在脱离人的直接干预,利 用控制装置(简称控制器)使被控对象(如设 备生产过程等)的工作状态或简称被控量(如 温度、压力、流量、速度、pH值等)按照预定 的规律运行。为实现上述控制目的,由相 互制约的各部分按一定规律组成的具有 特定功能的整体称为自动控制东统。 电气軋满生编
电气系 张满生 编 1.1自动控制的基本原理 ◼ 自动控制作为一种技术手段已经广泛地应用于 工业、农业、国防乃至日常生活和社会科学许 多领域。 ◼ 所谓自动控制就是指在脱离人的直接干预，利 用控制装置（简称控制器）使被控对象（如设 备生产过程等）的工作状态或简称被控量（如 温度、压力、流量、速度、pH值等）按照预定 的规律运行。为实现上述控制目的，由相 互制约的各部分按一定规律组成的具有 特定功能的整体称为自动控制系统
从判理角度上来看,自动控制理论研究 的是特定激励作用下的系统响应变化情况;从 数学旁度上来看,研究的是输入与输出之间的 映射关系;从狺息处理的角度来看,研究的是 信息的获取、处理、变换、输出等问题。 随着科学技术的进步,自动控制的概 念也在扩大,政治、经济、社会等各个领域也 越来越多地被认为与自动控制有关。现在已发 展成为一门独立的学科控制论。其中包括: 工程控制论、生物控制论和经济控制论。 电气軋满生编
电气系 张满生 编 从物理角度上来看，自动控制理论研究 的是特定激励作用下的系统响应变化情况；从 数学角度上来看，研究的是输入与输出之间的 映射关系；从信息处理的角度来看，研究的是 信息的获取、处理、变换、输出等问题。 随着科学技术的进步，自动控制的概 念也在扩大，政治、经济、社会等各个领域也 越来越多地被认为与自动控制有关。现在已发 展成为一门独立的学科——控制论。其中包括： 工程控制论、生物控制论和经济控制论
个实例 直流电动机速度自动控制的原理结构图如 图1-1所示。图中,电位器电压为输入信号。 测速发电机是电动机转速的测量元件,又称为 变送元件(变送器)。图1-1中,代表电动机 转速变化的测速发电机电压送到输入端与电位 器电压进行比较,两者的差值(又称偏差信号) 控制功率放大器(控制器),控制器的输岀控 制电动机的转速,这就形成了电动机转速自动 控制系统。 电气軋满生编
电气系 张满生 编 1.1．1 一个实例 直流电动机速度自动控制的原理结构图如 图1-1所示。图中，电位器电压为输入信号。 测速发电机是电动机转速的测量元件，又称为 变送元件（变送器）。图1-1中，代表电动机 转速变化的测速发电机电压送到输入端与电位 器电压进行比较，两者的差值（又称偏差信号） 控制功率放大器（控制器），控制器的输出控 制电动机的转速，这就形成了电动机转速自动 控制系统
U 电动机 电 位 功率 放大器 测速发电机 图1-1直流电动机速度自动控制的原理结构图 电气軋满生编
电气系 张满生 编 功率 放大器 ＋U 电动机 测 速 发 电 机 电 位 器 ＋ ＋ 图1-1 直流电动机速度自动控制的原理结构图
当电源变化、负载变化等引起转速变化, 称为扰动。电动机被称为被控对象,转 速称为被控量,当电动机受到扰动后, 转速(被控量)发生变化,经测量元件 (测速发电机)将转速信号(又称为反 馈信号)反馈到控制器(功率放大器) 使控制器的输岀(称为控制量)发生相 应的变化,从而可以自动地保持转速不 变或使偏差保持在允许的范围内。 电气軋满生编
电气系 张满生 编 ◼ 当电源变化、负载变化等引起转速变化， 称为扰动。电动机被称为被控对象，转 速称为被控量，当电动机受到扰动后， 转速（被控量）发生变化，经测量元件 （测速发电机）将转速信号（又称为反 馈信号）反馈到控制器（功率放大器）， 使控制器的输出（称为控制量）发生相 应的变化，从而可以自动地保持转速不 变或使偏差保持在允许的范围内
1.1.2控制系统方框图 自动控制系统至少包括测量、变送元件、控制器等 组成的自动控制装置和被控对象,它的组成方框图如图 1-2所示。 自动控制装置 比较元件 给定信号 偏9,拉制器 控像“控对 被控量 耐量、变送元件 图1-2自动控制系统的组成框图 电气軋满生编
电气系 张满生 编 1.1.2 控制系统方框图 自动控制系统至少包括测量、变送元件、控制器等 组成的自动控制装置和被控对象，它的组成方框图如图 1-2所示。 图1-2 自动控制系统的组成框图