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系统的静特性越好、静差越小。
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第三节 自动控制的基本规律与调节器
二、 积分控制与积分调节器
积分控制
是指系统的输出量与输入量对时间的 积分成正比例的控制，简称I控制。
1. 积分( I )调节器
式中 KI——I 调节器的积分常数； ——I调节器的积分时间， =1/KI。
2. 积分控制的特点
可以消除输出量的稳态误差，能实现无静差控制， 这是积分控制的最大优点。
1. 开环控制系统
特征：系统中没有反馈环节，作用信号从输入到输出是 单一方向传递的。
7
第一节 自动控制系统的基本概念
四、开环控制系统与闭环控制系统
1. 闭环控制系统
特征：系统中存在反馈环节，作用信号按闭环传递，系统的 输出量对控制作用有着直接影响。
8
第一节 自动控制系统的基本概念
五、自动控制系统的基本组成
10
第二节 自动控制系统性能及其指标
二、自动调速系统的性能指标 1. 静态性能指标 1) 调速范围D
2) 静差率s
3) 调速平滑性φ
4) 稳态误差(静差)
11
第二节 自动控制系统性能及其指标
二、自动调速系统的性能指标
2. 动态性能指标
1) 最大超调量σ
2) 上升时间tr 是指系统在输入量作用下，系统的转速从零
15
第三节 自动控制的基本规律与调节器
三、比例积分控制与比例积分调节器
比例积分 控制
是把比例控制和积分控制作用结合起 来。比例积分控制简称为PI 控制。
1. 比例积分( PI )调节器
式中
——比例控制的输出； ——积分控制的输出； ——比例积分调节器的积分时间，TI=KP / KI。
2. 比例积分控制的特点
性是就动态过程的振荡倾向和系统重新恢复平衡工作状态的能 力而言的。
2. 快速性 是对稳定系统过渡时间的长短而言的。过渡过程持续时间长，
说明系统的快速性差、响应迟钝，将使系统受控量长久地出现偏 差。
3. 准确性 是指系统过渡到新的平衡状态后，其最终保持的精度。它
反映了系统在动态过程后期的性能。一般自动控制系统要求被 控量与其期望值的偏差是很小的。
1) 系统动态响应速度快；系统基本上无静差。
2) 减小超调量，降低系统的动态响应速度。
16
第三节 自动控制的基本规律与调节器
四、比例积分微分控制与比例积分微分调节器
比例积分 微分控制
是把比例、积分、微分三种控制规律 结合起来。比例积分微分控制，通常简 称为PID控制。
1. 比例积分微分(PID)调节器
前向通路：信号从输入端沿箭头方向，到达输出端的传输通路。 主反馈通路：系统输出量通过测量装置反馈到输入端的传输通路。 主回路(主环)：前向通路与主反馈通路一起构成主回路(主环)。
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第二节 自动控制系统性能及其指标
一、对自动控制系统的性能要求
1. 稳定性 是决定一个自动控制系统能否实际应用的首要条件。稳定
上升到第一次到达稳定值n1所经过的时间。
3) 调节时间ts 是指从系统受到输入量作用开始到系统的转速进入偏
离稳定值n1的±(2～5)%区域所需要的时间
4) 振荡次数N 是指在调节时间内，输出量在稳定值上下摆动的次数。
12
第三节 自动控制的基本规律与调节器
自动调节系统中常采用集成运放构成系统的调节器。
现代控制 理论
以状态空间法为基础，主要研究 多变量、变参数、非线性、高精度 及高效能等各种复杂控制系统。
Baidu Nhomakorabea
4
第一节 自动控制系统的基本概念
二、自动控制技术中常用的一些术语
1) 被控对象 是一个设备，由一些机械或电器零件组成，其功 能是完成某些特定的动作，这些动作通常是系统最终输出的目标。 2) 系统 系统是由一些部件所组成的，用以完成一定的任务。 3) 环节 是系统的一个组成部分，它由控制系统中的一个或多 个部件组成，其任务是完成系统工作过程中的局部过程。 4) 扰动 是一种对系统的输出量产生反作用的信号或因素。若 扰动产生于系统内部，则称为内扰；若其来自于系统外部，则称 为外扰。 5) 反馈控制 在有扰动的情况下，反馈控制有减小系统输出量 与给定输入量之间偏差的作用，而这种控制作用正是基于这一偏 差来实现的。
2. 比例积分微分控制的特点
1) 不但可以实现控制系统无静差， 而且具有比PI控制更快的动态响应 速度。
机械工业技师考评培训教材
维修电工技师培训教材
机械工业技师考评培训教材编审委员会 编
1
第四章 自动控制系统的基本知识
培训要点
本章应重点掌握自动控制系统的基本概念， 自动调速系统的性能指标，各种调节器的基 本控制规律、特点和应用知识。
2
第四章 自动控制系统的基本知识
自动控制
自动控制 系统
是指在人不直接参与的情况下，利 用控制装置使被控对象(如机器、设 备或生产过程)自动地按照预定的规 律运行或变化。
可靠
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第三节 自动控制的基本规律与调节器
一、比例控制与比例调节器
比例控制
是指系统的输出量与输入量(即偏差 量)成比例的控制，简称P控制。
1. 比例( P )调节器
式中 Kp——P调节器的比例系数。 Uo——输出信号
ΔUi——输入信号
2. 比例控制的特点 作用及时、快速、控制作用强，而且Kp值越大，
主要优点
• 开环电压放大倍数高，加入电压深度负反馈后，可获得
高稳定度的电压放大倍数
• 运放输入端的各种信号是并联输入进行电流叠加的，调整
方便，易于组成各种类型的调节器
• 运放输入阻抗高，故其外部输入电路的电阻对运放工作
影响小
• 运放输入端各输入信号共地，干扰小 • 运放输出端可采用钳位限幅或接地保护，使系统工作安全
是指能够对被控对象的工作状态进 行自动控制的系统，一般是由控制装 置和被控对象组成的。
3
第一节 自动控制系统的基本概念
一、自动控制理论简介
定义
是研究自动控制共同规律的技术科学。
分类
经典控制 理论
以传递函数为基础，主要研究 单输入、单输出的反馈控制系统， 采用的主要研究方法有时域分析法、 根轨迹和频率法。
5
第一节 自动控制系统的基本概念
三、自动控制系统的类型
1.按系统的结构特点分
• 开环控制系统 • 闭环控制系统 • 复合控制系
2.按输入量的特点分
• 恒值控制系统 • 随动系统 • 程序控制系统
3.按输出量与输入量间的关系分
• 线性控制系统 • 非线性控制系统
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第一节 自动控制系统的基本概念
四、开环控制系统与闭环控制系统
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第三节 自动控制的基本规律与调节器
二、 积分控制与积分调节器
积分控制
是指系统的输出量与输入量对时间的 积分成正比例的控制，简称I控制。
1. 积分( I )调节器
式中 KI——I 调节器的积分常数； ——I调节器的积分时间， =1/KI。
2. 积分控制的特点
可以消除输出量的稳态误差，能实现无静差控制， 这是积分控制的最大优点。
1. 开环控制系统
特征：系统中没有反馈环节，作用信号从输入到输出是 单一方向传递的。
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第一节 自动控制系统的基本概念
四、开环控制系统与闭环控制系统
1. 闭环控制系统
特征：系统中存在反馈环节，作用信号按闭环传递，系统的 输出量对控制作用有着直接影响。
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第一节 自动控制系统的基本概念
五、自动控制系统的基本组成
10
第二节 自动控制系统性能及其指标
二、自动调速系统的性能指标 1. 静态性能指标 1) 调速范围D
2) 静差率s
3) 调速平滑性φ
4) 稳态误差(静差)
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第二节 自动控制系统性能及其指标
二、自动调速系统的性能指标
2. 动态性能指标
1) 最大超调量σ
2) 上升时间tr 是指系统在输入量作用下，系统的转速从零
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第三节 自动控制的基本规律与调节器
三、比例积分控制与比例积分调节器
比例积分 控制
是把比例控制和积分控制作用结合起 来。比例积分控制简称为PI 控制。
1. 比例积分( PI )调节器
式中
——比例控制的输出； ——积分控制的输出； ——比例积分调节器的积分时间，TI=KP / KI。
2. 比例积分控制的特点
性是就动态过程的振荡倾向和系统重新恢复平衡工作状态的能 力而言的。
2. 快速性 是对稳定系统过渡时间的长短而言的。过渡过程持续时间长，
说明系统的快速性差、响应迟钝，将使系统受控量长久地出现偏 差。
3. 准确性 是指系统过渡到新的平衡状态后，其最终保持的精度。它
反映了系统在动态过程后期的性能。一般自动控制系统要求被 控量与其期望值的偏差是很小的。
1) 系统动态响应速度快；系统基本上无静差。
2) 减小超调量，降低系统的动态响应速度。
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第三节 自动控制的基本规律与调节器
四、比例积分微分控制与比例积分微分调节器
比例积分 微分控制
是把比例、积分、微分三种控制规律 结合起来。比例积分微分控制，通常简 称为PID控制。
1. 比例积分微分(PID)调节器
前向通路：信号从输入端沿箭头方向，到达输出端的传输通路。 主反馈通路：系统输出量通过测量装置反馈到输入端的传输通路。 主回路(主环)：前向通路与主反馈通路一起构成主回路(主环)。
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第二节 自动控制系统性能及其指标
一、对自动控制系统的性能要求
1. 稳定性 是决定一个自动控制系统能否实际应用的首要条件。稳定
上升到第一次到达稳定值n1所经过的时间。
3) 调节时间ts 是指从系统受到输入量作用开始到系统的转速进入偏
离稳定值n1的±(2～5)%区域所需要的时间
4) 振荡次数N 是指在调节时间内，输出量在稳定值上下摆动的次数。
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第三节 自动控制的基本规律与调节器
自动调节系统中常采用集成运放构成系统的调节器。
现代控制 理论
以状态空间法为基础，主要研究 多变量、变参数、非线性、高精度 及高效能等各种复杂控制系统。
Baidu Nhomakorabea
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第一节 自动控制系统的基本概念
二、自动控制技术中常用的一些术语
1) 被控对象 是一个设备，由一些机械或电器零件组成，其功 能是完成某些特定的动作，这些动作通常是系统最终输出的目标。 2) 系统 系统是由一些部件所组成的，用以完成一定的任务。 3) 环节 是系统的一个组成部分，它由控制系统中的一个或多 个部件组成，其任务是完成系统工作过程中的局部过程。 4) 扰动 是一种对系统的输出量产生反作用的信号或因素。若 扰动产生于系统内部，则称为内扰；若其来自于系统外部，则称 为外扰。 5) 反馈控制 在有扰动的情况下，反馈控制有减小系统输出量 与给定输入量之间偏差的作用，而这种控制作用正是基于这一偏 差来实现的。
2. 比例积分微分控制的特点
1) 不但可以实现控制系统无静差， 而且具有比PI控制更快的动态响应 速度。
机械工业技师考评培训教材
维修电工技师培训教材
机械工业技师考评培训教材编审委员会 编
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第四章 自动控制系统的基本知识
培训要点
本章应重点掌握自动控制系统的基本概念， 自动调速系统的性能指标，各种调节器的基 本控制规律、特点和应用知识。
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第四章 自动控制系统的基本知识
自动控制
自动控制 系统
是指在人不直接参与的情况下，利 用控制装置使被控对象(如机器、设 备或生产过程)自动地按照预定的规 律运行或变化。
可靠
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第三节 自动控制的基本规律与调节器
一、比例控制与比例调节器
比例控制
是指系统的输出量与输入量(即偏差 量)成比例的控制，简称P控制。
1. 比例( P )调节器
式中 Kp——P调节器的比例系数。 Uo——输出信号
ΔUi——输入信号
2. 比例控制的特点 作用及时、快速、控制作用强，而且Kp值越大，
主要优点
• 开环电压放大倍数高，加入电压深度负反馈后，可获得
高稳定度的电压放大倍数
• 运放输入端的各种信号是并联输入进行电流叠加的，调整
方便，易于组成各种类型的调节器
• 运放输入阻抗高，故其外部输入电路的电阻对运放工作
影响小
• 运放输入端各输入信号共地，干扰小 • 运放输出端可采用钳位限幅或接地保护，使系统工作安全
是指能够对被控对象的工作状态进 行自动控制的系统，一般是由控制装 置和被控对象组成的。
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第一节 自动控制系统的基本概念
一、自动控制理论简介
定义
是研究自动控制共同规律的技术科学。
分类
经典控制 理论
以传递函数为基础，主要研究 单输入、单输出的反馈控制系统， 采用的主要研究方法有时域分析法、 根轨迹和频率法。
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第一节 自动控制系统的基本概念
三、自动控制系统的类型
1.按系统的结构特点分
• 开环控制系统 • 闭环控制系统 • 复合控制系
2.按输入量的特点分
• 恒值控制系统 • 随动系统 • 程序控制系统
3.按输出量与输入量间的关系分
• 线性控制系统 • 非线性控制系统
6
第一节 自动控制系统的基本概念
四、开环控制系统与闭环控制系统