自动控制原理概念及定义
自动控制原理知识点总结
@~@自动控制原理知识点总结第一章1.什么是自动控制？〔填空〕自动控制：是指在无人直接参与的情况下，利用控制装置操纵受控对象，是被控量等于给定值或按给定信号的变化规律去变化的过程。
2.自动控制系统的两种常用控制方式是什么？〔填空〕开环控制和闭环控制3.开环控制和闭环控制的概念？开环控制：控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系特点：开环控制实施起来简单，但抗扰动能力较差，控制精度也不高。
闭环控制：控制装置与受控对象之间，不但有顺向作用，而且还有反向联系，既有被控量对被控过程的影响。
主要特点：抗扰动能力强，控制精度高，但存在能否正常工作，即稳定与否的问题。
掌握典型闭环控制系统的结构。
开环控制和闭环控制各自的优缺点？〔分析题：对一个实际的控制系统，能够参照下列图画出其闭环控制方框图。
〕4.控制系统的性能指标主要表现在哪三个方面？各自的定义？〔填空或判断〕〔1〕、稳定性：系统受到外作用后，其动态过程的振荡倾向和系统恢复平衡的能力〔2〕、快速性：通过动态过程时间长短来表征的e来表征的〔3〕、准确性：有输入给定值与输入响应的终值之间的差值ss第二章1.控制系统的数学模型有什么？〔填空〕微分方程、传递函数、动态结构图、频率特性2.了解微分方程的建立？〔1〕、确定系统的输入变量和输入变量〔2〕、建立初始微分方程组。
即根据各环节所遵循的根本物理规律，分别列写出相应的微分方程，并建立微分方程组〔3〕、消除中间变量，将式子标准化。
将与输入量有关的项写在方程式等号的右边，与输出量有关的项写在等号的左边3.传递函数定义和性质？认真理解。
〔填空或选择〕传递函数：在零初始条件下，线性定常系统输出量的拉普拉斯变换域系统输入量的拉普拉斯变换之比5.动态结构图的等效变换与化简。
三种根本形式，尤其是式2-61。
主要掌握结构图的化简用法，参考P38习题2-9〔a〕、〔e〕、〔f〕。
〔化简〕等效变换，是指被变换局部的输入量和输出量之间的数学关系，在变换前后保持不变。
自动控制原理知识点
第一节自动控制的基本方式一、两个定义：（1）自动控制：在没有人直接参与的情况下，利用控制装置使某种设备、装置或生产过程中的某些物理量或工作状态能自动地按照预定规律变化或数值运行的方法，称为自动控制。
（2）自动控制系统：由控制器(含测量元件)和被控对象组成的有机整体。
或由相互关联、相互制约、相互影响的一些元部件组成的具有自动控制功能的有机整体。
称为自动控制系统。
在控制系统中，把影响系统输出量的外界输入量称为系统的输入量。
系统的输入量，通常指两种：给定输入量和扰动输入量。
给定输入量，又常称为参考较输入量，它决定系统输出量的要求值或某种变化规律。
扰动输入量，又常称为干扰输入量，它是系统不希望但又客观存在的外部输入量，例如，电源电压的波动、环境温度的变化、电动机拖动负载的变化等，都是实际系统中存在的扰动输入量。
扰动输入量影响给定输入量对系统输出量的控制。
自动控制的基本方式二、基本控制方式(3种)1、开环控制方式(1)定义：控制系统的输出量对系统不产生作用的控制方式，称为开环控制方式。
具有这种控制方式的有机整体，称为开环控制系统。
如果从系统的结构角度看，开环控制方式也可表达为，没有系统输出量反馈的控制方式。
(2)职能方框图任何开环控制系统，从组成系统元部件的职能角度看，均可用下面的方框图表示。
2、闭环控制方式(1) 定义：系统输出量直接或间接地反馈到系统的输入端，参予了系统控制的方式，称为闭环控制方式。
如果从系统的结构看，闭环控制方式也可表达为，有系统输出量反馈的控制方式。
自动控制的基本方式工作原理开环调速结构基础上引入一台测速发电机，作为检测系统输出量即电动机转速并转换为电压。
反馈电压与给定电压比较(相减)后，产生一偏差电压，经电压和功率放大器放大后去控制电动机的转速。
当系统处于稳定运行状态时，电动机就以电位器滑动端给出的电压值所对应的希望转速运行。
当系统受到某种干扰时(例如负载变大)，电动机的转速会发生变化(下降)，测速反馈电压跟着变化(变小)，由于给定电压值未变，偏差电压值发生变化(变大)，经放大后使电动机电枢电压变化(提高)，从而电动机转速也变化(上升)，去减小或消除由于干扰引起的转速偏差。
(完整版)自动控制原理知识点总结
@~@自动控制原理知识点总结第一章1.什么是自动控制？（填空）自动控制：是指在无人直接参与的情况下，利用控制装置操纵受控对象，是被控量等于给定值或按给定信号的变化规律去变化的过程。
2.自动控制系统的两种常用控制方式是什么？（填空）开环控制和闭环控制3.开环控制和闭环控制的概念？开环控制：控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系特点：开环控制实施起来简单，但抗扰动能力较差，控制精度也不高。
闭环控制：控制装置与受控对象之间，不但有顺向作用，而且还有反向联系，既有被控量对被控过程的影响。
主要特点：抗扰动能力强，控制精度高，但存在能否正常工作，即稳定与否的问题。
掌握典型闭环控制系统的结构。
开环控制和闭环控制各自的优缺点？（分析题：对一个实际的控制系统，能够参照下图画出其闭环控制方框图。
）4.控制系统的性能指标主要表现在哪三个方面？各自的定义？（填空或判断）（1）、稳定性：系统受到外作用后，其动态过程的振荡倾向和系统恢复平衡的能力（2）、快速性：通过动态过程时间长短来表征的e来表征的（3）、准确性：有输入给定值与输入响应的终值之间的差值ss第二章1.控制系统的数学模型有什么？（填空）微分方程、传递函数、动态结构图、频率特性2.了解微分方程的建立？（1）、确定系统的输入变量和输入变量（2）、建立初始微分方程组。
即根据各环节所遵循的基本物理规律，分别列写出相应的微分方程，并建立微分方程组（3）、消除中间变量，将式子标准化。
将与输入量有关的项写在方程式等号的右边，与输出量有关的项写在等号的左边3.传递函数定义和性质？认真理解。
（填空或选择）传递函数：在零初始条件下，线性定常系统输出量的拉普拉斯变换域系统输入量的拉普拉斯变换之比5.动态结构图的等效变换与化简。
三种基本形式，尤其是式2-61。
主要掌握结构图的化简用法，参考P38习题2-9（a）、（e）、（f）。
（化简）等效变换，是指被变换部分的输入量和输出量之间的数学关系，在变换前后保持不变。
自动控制原理概念最全整理
自动控制原理概念最全整理自动控制原理是研究系统和设备自动控制的基本原理和方法的学科领域。
它主要包括控制系统的基本概念、控制器的设计和调节、稳定性、系统传递函数、校正方法、系统的自动调节、闭环控制与开环控制等内容。
以下是对自动控制原理的概念的全面整理。
1.自动控制的基本概念自动控制指的是通过一定的控制手段，使控制系统能够根据设定的要求，对被控对象进行准确稳定的控制。
自动控制系统由输入、输出、控制器、执行机构和被控对象组成。
2.控制器的设计和调节控制器是自动控制系统中的核心部分，它接收输入信号并计算输出信号，以实现对被控对象的控制。
控制器的设计和调节包括选择合适的控制算法和参数调节方法。
3.稳定性稳定性是指系统在外部扰动或内部变化的情况下，仍能保持预期的输出。
稳定性分为绝对稳定和相对稳定，通过研究系统的稳定性可判断系统是否具有良好的控制性能。
4.系统传递函数系统传递函数是表征系统输入与输出关系的数学模型，它可以描述系统动态行为和频率响应特性。
通过系统传递函数可以进行系统分析和设计。
5.校正方法校正方法是指通过校正装置对被控对象的特性进行矫正，以提高系统的控制性能。
常见的校正方法包括开环校正和闭环校正。
6.系统的自动调节系统的自动调节是指通过自动调节装置，根据系统的输出信号和设定值之间的差异进行调节，以实现系统输出的稳定和准确。
7.闭环控制与开环控制闭环控制是指根据系统的反馈信号来调整控制器输出的控制方式，它具有较好的稳定性和抗干扰能力。
开环控制是指根据设定值直接进行控制，不考虑系统的反馈信号。
闭环控制和开环控制都有各自的适用范围和优劣势。
自动控制原理是现代工程领域中的重要学科，它在自动化生产、航空航天、机械制造、交通运输、电力系统等领域都有广泛应用。
通过深入理解和应用自动控制原理，可以提高系统的效率、准确性和稳定性，实现自动化生产和智能化控制。
自动控制原理概述
自自自动动动控控制制原给得理定特值得征主:要任务:
被控量
控制分通析过和对设各计类自机控动器制器控、制各系种受统物控对得理象性参能量。、工
自业动示生图控下意产制面过系通程统过等得一得基些控本实制概例直念来接检说造测明福元自于件 动社控会制。和
第一节 自动控制与自动控制系统
例 水温人工控制系统 系工统作得过构程成: : 受控手蒸对动汽象调通:水箱 节被过阀控热门制传得导量开器:水温 度件,把从热而阀量调门传节 蒸递热汽给传得水导流,水器量得件, 来温控度显制与示水蒸仪得汽表 温得蒸度流汽、量成排正水 比冷、水但人工热难水以实现稳定得高质量控制、
第二节 自动控制系统得分类
三、连续系统和离散系统
连续系统:
系统中各部分得信号都就是时间得连 续函数即模拟量。
离散系统: 系统中有一处或多处信号为时间得离 散函数,如脉冲或数码信号。 若系统中既有模拟量也有离散信号, 则又可称之为采样系统。
第二节 自动控制系统得分类
四、恒值系统、随动系统和 程序控制系统
前馈补偿控制
前馈通道
主通道
给定值 _ 控制器
被控 制量
受控对象
检测元件
反馈控制
第一节 自动控制与自动控制系统
(b) 按扰动前馈补偿得复合控制
前馈补偿控制
扰动
主通道
前馈通道
被控
制量
给定值 _ 控制器
受控对象
检测元件
反馈控制
第一章 概 述
第二节 自动控制系统得分类
自动控制系统得分类方法较多,常见 得有以下几种
自动控制原理概述
第一章 概述
第一节 自动控制与自动控制系统
一、自动控制得基本概念 二、控制系统得基本构成
自动控制原理胡寿松笔记
自动控制原理胡寿松笔记自动控制原理是电气工程领域的重要课程，胡寿松教授的笔记是该领域学习的重要参考资料。
本文将按照章节顺序，对胡寿松教授的笔记进行梳理和总结，帮助读者更好地理解和掌握自动控制原理。
第一章自动控制的基本概念1. 自动控制的基本组成：控制器、传感器、执行器、被控对象。
2. 自动控制的目的：实现对系统的稳态和动态性能的优化。
3. 自动控制的基本术语：控制量、受控量、干扰、传递、转换等。
4. 自动控制系统的分类：开环控制系统和闭环控制系统。
第二章自动控制系统的数学模型1. 微分方程：描述系统动态特性的基本数学工具。
2. 传递函数：描述控制系统动态特性的重要数学模型。
3. 动态结构图：描述控制系统动态特性的图形工具。
4. 信号流图：描述控制系统内部信息传递方式的图形工具。
5. 梅逊公式：用于将微分方程转化为传递函数的公式。
第三章线性定常系统的时域分析法1. 控制系统性能的评价指标：稳态误差、超调量、调节时间等。
2. 系统的稳定性分析：稳定性定义、代数稳定判据、李亚普诺夫直接法。
3. 系统性能的改善：放大缩小法、超前滞后补偿法、PID控制器等。
4. 一系列具体分析方法的介绍：单位阶跃响应、斜坡响应、李亚普诺夫直接法等。
第四章线性定常系统的根轨迹法1. 根轨迹的基本概念和性质：幅值-相位特性、零点-极点关系、渐近线等。
2. 绘制根轨迹的基本规则和步骤：参数方程、几何意义、注意事项等。
3. 根轨迹图的特征分析：闭环零点、极点与系统性能的关系等。
4. 基于根轨迹法的系统优化设计：稳定化控制器设计、增益调度等。
第五章线性系统的频域分析法1. 频率域的基本概念和性质：频率特性、频率响应、频域分析方法等。
2. 频率域分析方法的应用：稳定性分析、系统性能评估、频率特性设计等。
3. 对数频率特性曲线及其应用：增益边界和相位边界的意义、系统性能的评估等。
4. 基于频率域分析法的系统优化设计：频率相关控制器设计、频率调制等。
自动控制知识
自动控制知识一、自动控制原理的基本概念1、什么是自动控制。
自动控制就是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置控制被控对象，对生产过程、工艺参数、目标要求等进行自动的调节与控制，使之按照预定的方案达到要求的指标。
2、自动控制系统的分类按控制方式分：开环控制、闭环控制(反馈控制)和复合控制。
3、什么是开环控制系统？有何特点？定义：在控制系统中，系统的输出量不被引回到输入端来对系统的控制部分产生影响。
（即开环系统无反馈）特性：在保证系统动态特性的前提条件下，放大倍数越大越好；不能自动补偿控制过程中受到的各种扰动因素的影响（即结构简单，调试方便，但精度低、无抗扰能力。
）4、什么是闭环控制系统？有何特点？定义：在控制系统中，系统的输出量通过反馈环节返回到输入端来对系统的控制部分产生影响。
（即闭环系统有反馈）特性：能自动补偿控制过程中受到的各种扰动因素的影响，但系统稳定性变差。
（即偏差控制，可以抑制内、外扰动对被控制量产生的影响。
精度高、结构复杂，设计、分析麻烦。
）5、对自动控制系统的基本要求对自动控制系统的基本要求：可以归结为稳定性（长期稳定性）、准确性（精度）和快速性（相对稳定性）。
（一）、稳定性：1）对恒值系统，要求当系统受到扰动后，经过一定时间的调整能够回到原来的期望值。
2）对随动系统，被控制量始终跟踪参据量的变化。
稳定性是对系统的基本要求，不稳定的系统不能实现预定任务。
稳定性，通常由系统的结构决定与外界因素无关。
（二）、快速性：对过渡过程的形式和快慢提出要求，一般称为动态性能。
稳定高射炮射角随动系统，虽然炮身最终能跟踪目标，但如果目标变动迅速，而炮身行动迟缓，仍然抓不住目标。
（三）、准确性：用稳态误差来表示。
在参考输入信号作用下，当系统达到稳态后，其稳态输出与参考输入所要求的期望输出之差叫做给定稳态误差。
显然，这种误差越小，表示系统的输出跟随参考输入的精度越高。
二、直流调速系统1、调速范围与静差率调速范围：是指在额定负载（及一定的静差率要求）下，电动机所能达到的最高转速与最低转速之比。
什么是自动控制原理
什么是自动控制原理
自动控制原理是一种通过不同的控制器和反馈机制来实现系统自动调节和控制的方法。
它基于对系统输入和输出之间关系的分析，利用控制器对系统进行调整和干预，使得输出能够稳定在期望的值上。
自动控制原理涉及到系统模型的建立、控制器的设计和系统性能的评估等方面。
在系统建模过程中，需要根据实际情况确定系统的输入、输出和各个部分之间的关系，通常可以利用数学模型来描述系统的动态特性。
控制器的设计是选择合适的控制算法，根据系统的性能需求来确定参数。
常见的控制器包括比例控制器、积分控制器和微分控制器等。
自动控制原理中，反馈机制起着重要的作用。
通过对系统输出进行测量和与期望值进行比较，可以实时调整控制器的输出，使得系统能够迅速响应和稳定在期望值上。
反馈机制的优点在于可以消除外部干扰和系统参数变化对系统稳定性的影响，提高系统的鲁棒性和适应性。
自动控制原理在工业生产、交通运输、能源管理等领域有广泛应用。
通过自动化控制，可以提高系统的性能、效率和安全性，减少人为操作的误差和风险。
同时，自动控制原理也是控制工程学科的基础和核心内容，为实现各种复杂系统的自动化控制提供了理论和方法的指导。
自动控制原理概念
自动控制原理概念自动控制原理是指对于一个工程系统或者生产过程，通过输入和测量的信号，使用控制器对系统进行调节和控制的一种方法。
其基本原理是通过测量系统的输出信号与期望值的差异，对系统的输入信号进行调整，使系统能够达到期望的运行状态。
在自动控制原理中，通常会涉及到三个基本组件：传感器、控制器和执行器。
传感器用于对系统输出进行测量，将测量结果转化为电信号输出；控制器接收传感器的信号，并根据预先设定的控制算法来产生控制信号；执行器接收控制信号，并将其转化为物理效应，对系统进行实际的控制。
自动控制原理还包括了一系列的数学和物理理论，如控制系统建模、控制器设计、稳定性分析等。
其中控制系统建模是将实际系统转化为数学表达式，使得可以通过数学方法进行分析和设计控制器；控制器设计则是根据系统的特性和控制要求，选择合适的控制算法，以实现对系统的调节和控制；稳定性分析是评估控制系统是否具有稳定性，即系统能否在有限的时间内达到稳定状态。
通过自动控制原理，可以实现对各种系统或过程的自动化控制，提高系统的稳定性、控制精度和响应速度，提高生产效率和质量，并节约人力、物力和能源。
相邻价态不发生氧化还原反应是指在相邻的两个价态之间不发生电荷的转移。
在氧化还原反应中，通常是由一个物质失去电子（被氧化）而另一个物质获得电子（被还原）。
当两个相邻价态之间电子的能量差较小，电子转移将变得困难，因此不会发生氧化还原反应。
相邻价态的例子包括高价态和低价态之间的转换，如Fe2+和Fe3+之间的转换；以及不同的氧化态之间的转换，如H2O和H2O2之间的转换。
当电子在这些相邻价态之间转移时，能量差较小，因此氧化还原反应通常是不利的。
然而，尽管相邻价态通常不发生氧化还原反应，仍然存在某些特殊情况下可能发生电荷转移的情况。
例如，在某些配位化合物中，中心金属离子的配位方式的变化可能导致相邻价态之间发生电荷转移。
此外，在特殊的催化剂或电化学系统中，通过提供外部条件（如应用电位或添加辅助物质）也可以促进相邻价态之间的电荷转移。
自动控制原理(全套课件)
自动控制原理（全套课件）一、引言自动控制原理是自动化领域的一门重要学科，它主要研究如何利用各种控制方法，使系统在受到扰动时，能够自动地、准确地、快速地恢复到平衡状态。
本课件将详细介绍自动控制的基本概念、控制系统的类型、数学模型、稳定性分析、控制器设计等内容，帮助学员全面掌握自动控制原理的基本理论和方法。
二、控制系统的基本概念1. 自动控制自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利用控制器使被控对象按照预定规律运行的过程。
自动控制的核心在于控制器的设计，它能够根据被控对象的运行状态，自动地调整控制量，使系统达到预期的性能指标。
2. 控制系统控制系统是由被控对象、控制器、传感器和执行器等组成的闭环系统。
被控对象是指需要控制的物理过程或设备，控制器负责产生控制信号，传感器用于测量被控对象的运行状态，执行器则根据控制信号对被控对象进行操作。
三、控制系统的类型1. 按控制方式分类（1）开环控制系统：控制器不依赖于被控对象的运行状态，直接产生控制信号。
开环控制系统简单，但抗干扰能力较差。
（2）闭环控制系统：控制器依赖于被控对象的运行状态，通过反馈环节产生控制信号。
闭环控制系统抗干扰能力强，但设计复杂。
2. 按控制信号分类（1）连续控制系统：控制信号是连续变化的，如模拟控制系统。
（2）离散控制系统：控制信号是离散变化的，如数字控制系统。
四、控制系统的数学模型1. 微分方程模型微分方程模型是描述控制系统动态性能的一种数学模型，它反映了系统输入、输出之间的微分关系。
通过求解微分方程，可以得到系统在不同时刻的输出值。
2. 传递函数模型传递函数模型是描述控制系统稳态性能的一种数学模型，它反映了系统输入、输出之间的频率响应关系。
传递函数可以通过拉普拉斯变换得到，它是控制系统分析、设计的重要工具。
五、控制系统的稳定性分析1. 李雅普诺夫稳定性分析：通过构造李雅普诺夫函数，分析系统的稳定性。
2. 根轨迹分析：通过分析系统特征根的轨迹，判断系统的稳定性。
自动控制原理-自动控制的一般概念
的信号必须是同一种物理量, 否则不能进行比较. 在直流 电动机转速自动控制系统中, 需要进行比较的二个物理量 一个是电压, 一个是转速, 所以要把转速通过测速发电机 的转换, 变成电压后再比较. 方框图中信号的常用名称: r(t): 系统的输入信号, 其中使系统具有预定性能或预 定输出的, 又可称为给定输入信号或参考输入信号, 如电 位器的输出电压. c(t): 系统的输出信号, 或叫输出量, 又常叫做系统对 输入的响应, 如电动机的转速. b(t): 叫反馈信号. 而把系统中输出信号转换成反馈信 号的元件或装置, 称为反馈元件或反馈装置, 如测速发电 机. e(t): 叫偏差信号. 是r(t)与b(t)比较的结果.
u(t): 是控制器的输出信号, 叫控制信号. 需特别指出的是: 以上所有信号都是时间 t 的函数. 还有一种信号, 叫干扰信号, 它的作用是破坏系统具有预 定性能或预定输出, 也是时间 t 的函数. 干扰信号根据具 体情况, 在系统中可有不同的作用点. 闭环系统的特点: 系统的输出信号经反馈与输入信号 进行比较, 系统按比较的结果e(t)进行控制, 凡具有这一特 点的系统叫闭环控制系统, 也常叫做反馈控制系统. 在反馈控制系统中, 如果反馈信号的作用是加强输入 信号的作用, 则称为正反馈控制系统; 如果反馈信号的作 用是减弱输入信号的作用, 则称为负反馈控制系统. 自控 理论中主要研究的是负反馈控制系统. 假如系统的输出信号不反馈到系统的输入端与输入信 号进行比较, 则这类系统叫开环控制系统.
c(t ) Sr (t ) S r1 (t ) r2 (t )
Sr1 (t ) Sr2 (t ) c1 (t ) c2 (t )
对于线性连续定常系统, 可用线性常系数微分方程来描述其 运动特性, 一般可写成如下形式的微分方程:
自动控制原理邹伯敏
自动控制原理邹伯敏自动控制原理是指通过对被控对象进行监测和控制，实现对其运行状态的自动调节和控制的一门学科。
邹伯敏是我国自动控制理论研究的重要人物之一，他在自动控制原理的研究和应用方面做出了重要贡献。
一、自动控制原理的基本概念自动控制原理是一门交叉学科，涉及到控制系统的建模、分析和设计。
控制系统由输入、输出和反馈组成，通过对被控对象的测量和反馈信息，实现对输出的控制。
自动控制原理主要包括控制系统的建模、系统稳定性分析和控制器设计等内容。
二、自动控制原理的基本原则1. 反馈原理：反馈是自动控制系统中的一个重要概念。
通过对输出的测量和反馈，可以对输入进行调节，从而实现对被控对象的控制。
反馈可以提高系统的稳定性和鲁棒性。
2. 控制系统建模：建立准确的数学模型是控制系统设计的基础。
通过对被控对象的特性进行建模，可以分析系统的动态特性和稳态特性，为控制器的设计提供依据。
3. 控制器设计：根据系统的特性和要求，设计合适的控制器来实现对被控对象的控制。
控制器的设计可以采用经典控制方法，如比例-积分-微分（PID）控制，也可以采用现代控制方法，如状态反馈控制和最优控制等。
三、邹伯敏在自动控制原理研究中的贡献邹伯敏是中国自动控制理论研究的著名专家，他在自动控制原理的研究和应用方面做出了重要贡献。
1. 控制系统建模：邹伯敏提出了一种基于时滞系统的建模方法，在时滞系统建模的基础上，研究了时滞系统的稳定性和控制器设计问题。
2. 控制器设计：邹伯敏在控制器设计方面做出了重要贡献。
他提出了一种基于模糊控制的自适应控制方法，该方法能够在系统参数变化和环境变化的情况下自动调节控制器参数，实现对系统的自适应控制。
3. 控制系统优化：邹伯敏研究了多目标优化问题在控制系统中的应用。
他提出了一种基于遗传算法的多目标优化方法，能够在系统性能和控制器复杂度之间进行权衡，实现对控制系统的优化设计。
四、自动控制原理的应用领域自动控制原理广泛应用于各个领域，包括工业控制、交通控制、航空航天、军事等。
自动控制原理概念及定义
自控概念及定义1.开环控制的定义：若系统的被控制量对系统的控制作用没有影响，则此系统叫开环控制系统2.闭环控制的定义：凡是系统的被控制信号对控制作用有直接影响的系统都叫闭环控制系统3.恒值控制系统的定义：如果反馈控制系统的参考输入信号为常量则称这类反馈控制系统为恒值控制系统4.程序控制系统的定义：系统的参考输入信号按照一定的时间函数变化则称这类反馈控制系统为程序控制系统5.随动控制系统的定义：闭环控制系统中，如果参考输入信号为一任意时间函数，其变化规律无法预先予以确定，则承受这类输入信号的闭环控制系统叫做随动控制系统6.被控对象的定义：控制系统中被控制的设备或过程7.被控参数或输出量的定义：指被控对象中按一定规律变化的物理量，与输入信号间满足一定的函数关系8.扰动量的定义：所有妨碍控制量对被控量进行正常控制的因素称为扰动量9.控制量的定义：直接加到被控对象、直接改变被控量的变量，称为控制量10.反馈量的定义：由系统（或元件）输出端取出并反向送回系统（或元件）输入端的信号称为反馈量11.偏差量的定义：参考输入与主反馈信号之差12.控制器的定义：控制系统中除了被控对象外各个部分的组合13.负反馈控制基本原理：在反馈控制系统中，控制装置对被控对象施加的控制作用，是取自被控量的反馈信息，用来不断修正被控量与输入量之间的偏差，从而实现对被控对象进行控制的任务，这就是负反馈控制的原理。
14.前向通道的定义：在闭环控制系统中，从系统输入量到系统被控量之间的通道称为前向通道15.反馈通道的定义：在闭环控制系统中，从被控量到输入端的反馈信号之间的通道称为反馈通道16.对控制系统的基本要求：稳定，精确，迅速17.传递函数的定义：在初始条件为零时，线性定常系统或元件输出信号的拉氏变换式与输入信号的拉氏变换式之比称为该系统或元件的传递函数18.什么叫基本环节：一个复杂的控制系统分成的一个个小部分称为环节。
从动态方程、传递函数和运动特性的角度看不宜再分的最小环节称为基本环节19.比例环节传递函数：G(s)=K20.惯性环节传递函数：G(s)=1/(Ts+1)21.积分环节传递函数：G(s)=1/s22.振荡环节传递函数：G(s)=1/()=23.纯微分环节传递函数：G(s)=s24.一阶微分环节传递函数:G(s)=s+125.二阶微分传递函数：G(s)=26.延迟环节传递函数：G(s)=27.二阶系统五个性能指标：上升时间、峰值时间、最大超调量、过渡过程时间、振荡次数N28. 闭环主导极点定义：假若距虚轴较远的闭环极点的实部与距虚轴最近的闭环极点的实部的比值大于或等于5，且在距虚轴最近的闭环极点附近不存在闭环零点。
自动控制原理 pdf
自动控制原理 pdf自动控制原理是现代工程技术中的重要内容，它涉及到各种自动化系统的设计、分析和优化。
自动控制原理通过对系统的建模、控制器设计和系统性能分析，实现对系统的自动化控制。
本文将介绍自动控制原理的基本概念、常见的控制方法以及在工程实践中的应用。
首先，自动控制原理的基本概念是理解自动化控制系统的基础。
自动控制系统是由被控对象、传感器、执行器和控制器组成的系统。
被控对象是系统需要控制的对象，传感器用于采集被控对象的信息，执行器用于执行控制指令，控制器则根据传感器采集的信息对执行器发送控制指令。
自动控制系统的目标是使被控对象的输出符合设定值，从而实现对系统的自动化控制。
其次，常见的控制方法包括比例控制、积分控制和微分控制。
比例控制是根据被控对象的偏差来调节控制器输出，积分控制是根据被控对象偏差的积分值来调节控制器输出，微分控制是根据被控对象偏差的变化率来调节控制器输出。
这些控制方法可以单独应用，也可以组合应用，以实现对系统的精确控制。
最后，自动控制原理在工程实践中有着广泛的应用。
在工业控制中，自动控制原理被应用于生产线的控制、机器人的控制以及各种自动化设备的控制。
在航空航天领域，自动控制原理被应用于飞行器的姿态控制和飞行路径规划。
在交通运输领域，自动控制原理被应用于交通信号灯的控制和自动驾驶汽车的控制。
在电力系统中，自动控制原理被应用于发电机的调速和电网的稳定控制。
可以说，自动控制原理已经成为现代工程技术中不可或缺的一部分。
总之，自动控制原理是现代工程技术中的重要内容，它通过对系统的建模、控制器设计和系统性能分析，实现对系统的自动化控制。
掌握自动控制原理对于工程技术人员来说至关重要，它不仅可以提高工程系统的自动化水平，还可以提高系统的稳定性和可靠性，促进工程技术的发展。
希望本文能够对读者对自动控制原理有所帮助，谢谢阅读！。
自动控制原理名词解释
自动控制原理名词解释
自动控制原理（Automatic Control Principle）是指通过感知系
统状态、分析信息并采取相应措施，以调节和控制系统的工作状态和输出。
在自动控制原理中，涉及到以下几个重要的概念：
1. 反馈（Feedback）：指系统输出被传递回系统进行比较和调
节的过程。
通过反馈，系统可以根据实际输出与期望输出之间的偏差来调节自身的工作状态，从而使系统更加稳定和准确。
2. 控制器（Controller）：是一种用于自动控制系统的装置或
算法，根据输入信号和反馈信息来生成输出信号，以控制系统响应和稳定工作。
常见的控制器包括比例控制器、积分控制器、微分控制器以及它们的组合形式。
3. 传感器（Sensor）：用于感知系统输入和输出的物理量或信
号的装置。
通过传感器，系统可以实时获取各种参数的信息来监测系统状态，并作为反馈信号提供给控制器。
4. 执行器（Actuator）：用于执行控制器输出信号的装置，将
控制器生成的信号转化为系统的物理行为或操作，对系统状态进行调节和控制。
常见的执行器包括电动机、阀门、液压缸等。
5. 状态变量（State Variable）：用于描述系统状态的物理量或
变量。
通过监测和记录状态变量的数值，可以实时了解系统的运行情况，并根据需要进行调控和优化。
常见的状态变量有位置、速度、压力、温度等。
自动控制原理应用于各个领域，包括工业生产、交通运输、环境控制、电力系统、航空航天等。
它可以提高系统的稳定性、精确度和效率，实现自动化操作和优化控制，使得各种工程和技术应用更加可靠和智能化。
自动控制原理基本概念
⾃动控制原理基本概念第⼀章控制系统导论1、⾃动控制系统的组成：控制器、被控对象、反馈环节、给定装置等。
2、⾃动控制系统基本控制⽅式：开环控制、闭环控制和复合控制三种⽅式。
3、反馈是将检测出来的输出量送回到系统的输⼊端，并与输⼊量进⾏⽐较的过程。
反馈有正反馈和负反馈之分，只有负反馈能改善系统性能。
第⼆章控制系统的数学模型1、线性定常系统的传递函数,定义为零初始条件下,系统输出量的拉⽒变换与输⼊量的拉⽒变换之⽐。
2、为传递函数的参数形式，τi(i=1,2,…,m)和 Tj(j=1,2,…,n)为系统中各环节的时间常数, K 为系统的放⼤倍数。
3、为传递函数的零极点形式，zi ( i =1,2,…,m)和pj(j=1,2,…,n)分别称为传递函数的零点和极点,K1称为传递函数的增益（或根轨迹增益）。
4、传递函数的概念适⽤于线性定常系统，传递函数的结构和各项系数包括常数项完全取决于系统本⾝结构；它是系统的动态数学模型，与输⼊信号的具体形式和⼤⼩⽆关，不反映系统的内部信息。
5、传递函数是在零初始条件下定义的。
但是，对输⼊量加于系统之前, 系统处于稳定⼯作状态的情况同样适⽤。
6、传递函数不能（能或不能）反映系统或元件的学科属性和物理性质。
物理性质和学科类别截然不同的系统可能（可能或不可能）具有完全相同的传递函数。
第三章线性系统的时域分析法1、系统的模态（响应形式）由闭环极点确定，闭环零点只影响响应的幅值。
闭环极点的不同取值，动态过程有单调上升，衰减振荡、发散振荡和等幅振荡四种形式。
2、动态过程包含了系统的稳定性、快速性、平稳性等信息。
3、稳态过程是指时间 t 趋近于⽆穷⼤时, 系统输出状态的表现形式。
它表征系统输出量最终复现输⼊量的程度。
稳态过程包含系统的稳态误差等信息。
4、⼀阶系统的典型响应与时间常数T 密切相关。
时间常数越⼩, 响应越快, 跟踪误差越⼩, 输出信号的滞后时间也越短。
)1()1)(1()1()1)(1()(2121++++++=s T s T s T s τs τs τK sG n m )())(()())(()(21211n m p s p s p s z s z s z s K s G ------=5、⼆阶系统的阶跃响应性能定性分析可知，ωn ⼀定，ζ与系统性能的关系：0< ζ<1⽋阻尼，衰减振荡；ζ＝1临界阻尼，单调上升；ζ>1过阻尼，单调上升；ζ=0⽆阻尼，等幅振荡。
自动控制原理
自动控制原理
自动控制原理是现代工程领域中的重要理论基础，它涉及到控制系统的设计、
分析和应用，对于提高生产效率、优化资源利用、保障安全稳定运行等方面都具有重要意义。
本文将从控制原理的基本概念、分类、特点和应用等方面展开阐述，希望能够为相关领域的研究者和工程师提供一些参考和帮助。
控制原理是指利用各种手段和方法，对被控对象进行调节和管理，以达到预期
的目标状态或性能的一门学科。
它主要包括了控制系统的建模、分析和设计等内容。
控制原理可以分为开环控制和闭环控制两大类。
开环控制是指控制器的输出不受被控对象的影响，而闭环控制则是控制器的输出受到被控对象状态的反馈信息影响。
两者各有优缺点，在实际应用中需要根据具体情况进行选择和设计。
控制原理具有很强的普适性和灵活性，它可以应用于各种不同的领域和行业。
比如在工业生产中，控制原理可以用于自动化生产线的控制和调节；在航空航天领域，控制原理可以用于飞行器的姿态控制和导航系统等；在交通运输领域，控制原理可以用于交通信号灯的控制和交通流量的优化等。
可以说，控制原理已经渗透到了现代社会的方方面面，发挥着不可替代的作用。
在控制原理的研究和应用中，还存在着一些热点和难点问题，比如多变量系统
的控制、非线性系统的控制、鲁棒控制、自适应控制等。
这些问题都需要我们不断深入研究和探索，以期找到更加有效和可靠的解决方案。
总之，自动控制原理是一个广阔而又富有挑战性的领域，它对于推动科技进步
和社会发展都具有重要意义。
希望通过本文的介绍，能够引起更多人对控制原理的关注和重视，共同推动这一领域的发展和进步。
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自控概念及定义
1.开环控制的定义：若系统的被控制量对系统的控制作用没有影响，则此系统叫开环控制
系统
2.闭环控制的定义：凡是系统的被控制信号对控制作用有直接影响的系统都叫闭环控制系
统
3.恒值控制系统的定义：如果反馈控制系统的参考输入信号为常量则称这类反馈控制系统
为恒值控制系统
4.程序控制系统的定义：系统的参考输入信号按照一定的时间函数变化则称这类反馈控制
系统为程序控制系统
5.随动控制系统的定义：闭环控制系统中，如果参考输入信号为一任意时间函数，其变化
规律无法预先予以确定，则承受这类输入信号的闭环控制系统叫做随动控制系统
6.被控对象的定义：控制系统中被控制的设备或过程
7.被控参数或输出量的定义：指被控对象中按一定规律变化的物理量，与输入信号间满足
一定的函数关系
8.扰动量的定义：所有妨碍控制量对被控量进行正常控制的因素称为扰动量
9.控制量的定义：直接加到被控对象、直接改变被控量的变量，称为控制量
10.反馈量的定义：由系统（或元件）输出端取出并反向送回系统（或元件）输入端的信号
称为反馈量
11.偏差量的定义：参考输入与主反馈信号之差
12.控制器的定义：控制系统中除了被控对象外各个部分的组合
13.负反馈控制基本原理：在反馈控制系统中，控制装置对被控对象施加的控制作用，是取
自被控量的反馈信息，用来不断修正被控量与输入量之间的偏差，从而实现对被控对象进行控制的任务，这就是负反馈控制的原理。
14.前向通道的定义：在闭环控制系统中，从系统输入量到系统被控量之间的通道称为前向
通道
15.反馈通道的定义：在闭环控制系统中，从被控量到输入端的反馈信号之间的通道称为反
馈通道
16.对控制系统的基本要求：稳定，精确，迅速
17.传递函数的定义：在初始条件为零时，线性定常系统或元件输出信号的拉氏变换式与输
入信号的拉氏变换式之比称为该系统或元件的传递函数
18.什么叫基本环节：一个复杂的控制系统分成的一个个小部分称为环节。
从动态方程、传
递函数和运动特性的角度看不宜再分的最小环节称为基本环节
19.比例环节传递函数：G(s)=K
20.惯性环节传递函数：G(s)=1/(Ts+1)
21.积分环节传递函数：G(s)=1/s
22.振荡环节传递函数：G(s)=1/(T2s2+2ξTs+1)=ωn2/(s2+2ξωn s+ωn2)
23.纯微分环节传递函数：G(s)=s
24.一阶微分环节传递函数:G(s)=τs+1
25.二阶微分传递函数：G(s)=τ2s2+2ξτs+1
26.延迟环节传递函数：G(s)=e−τs
27.二阶系统五个性能指标：上升时间t r、峰值时间t p、最大超调量σp、过渡过程时间t s、振
荡次数N
28.闭环主导极点定义：假若距虚轴较远的闭环极点的实部与距虚轴最近的闭环极点的实部
的比值大于或等于5，且在距虚轴最近的闭环极点附近不存在闭环零点。
这个离虚轴最近的闭环极点将在系统的过渡过程中起主导作用，称之为闭环主导极点。
29. 控制系统稳定充要条件：系统特征方程式的根全部具有负实部
30. 劳斯判据必要条件：控制系统特征方程式的所有系数均为正值而且特征方程式不缺项
31. 劳斯判据的充分条件：劳斯阵列中第一列所有项均为正号
32. 系统稳态误差的定义:误差信号e(t)的稳态分量定义为系统的稳态误差，记为 ss e （t ）
33. 误差与偏差的关系:E(s)= ε(t )H (s )
34. 位置误差系数的定义:p K =)(lim 0
s G s →=G(0) 35. 速度误差系数的定义:v K =0
lim →s sG(s) 36. 加速度误差系数的定义:a K =0lim →s 2
s G(s) 37. 根轨迹的定义:控制系统特征方程式的根（闭环极点）随系统参数k 的变化在[s]平面上行
走的轨迹
38. 环节或系统频率特性的定义:对于传递函数G(s),令s=jw 得到的G(jw)就是系统或元件的
频率特性，它是输入信号频率w 的复变量.系统或元件的的频率特性表示输入量为正弦信号时，其输出信号的稳态分量与输入信号的关系
39. Niquist 稳定判据的基本内容:若闭环系统的开环传递函数G(s)H(s)有P 个正实部极点，则
闭环系统稳定的充要条件是，当s 按顺时针方向沿Niquist 围线连续变化一周时，G(s)H(s)绘出的封闭曲线应当按逆时针方向包围（-1，j0)点P 周
40. 相角裕度的定义:开环频率特性G(jw)H(jw)在剪切频率 处所对应的相角与- 之差，记为γ
41. 幅值裕度的定义:在相角交越频率ωg ，开环频率特性幅值的倒数，记为K g
42. 什么叫串联校正:若元件在前向通道，与不可变部分相串联，则称此种形式的校正为串联
校正
43. 什么叫反馈校正:若校正元件在局部反馈回路，与不可变部分组成内反馈环，则称此种校
正形式为反馈校正
44. 串联校正包括哪三种:超前校正，滞后校正，滞后-超前校正
45. 比例控制（P 控制）的传递函数：C(s)/R(s)=K o K p /(T s +1+K o K p )=K 2/(T 2s +1)
46. 比例+微分控制（PD 控制）传递函数：G C (S )=M(s)/ε(s)=K p (1+τs)
47. 比例+积分控制（PI 控制）传递函数：G C (s )=M (s )
ε(s )=K p (1+1T i s )=K p (1+T i s )T i s
48. 比例+积分+微分控制（PID 控制）传递函数：G C (s )=K p (τ1+1)(τ2+1)/T i s
49. 微分控制的主要作用：提高控制精度
50. 积分控制的主要作用：提高系统类型数，从而改善控制系统稳态性能
仅供参考。