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余成波自动控制原理pdf

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余成波自动控制原理pdf引言概述:余成波自动控制原理pdf是一本关于自动控制原理的电子书籍,作者余成波是自动控制领域的专家,他的这本书详细介绍了自动控制原理的基本概念、理论和应用。

本文将从五个大点来阐述这本书的内容,包括基本概念、控制系统、传递函数、稳定性分析和控制器设计。

正文内容:1. 基本概念1.1 控制系统的定义:控制系统是指通过对被控对象进行监测和调节,使其输出达到预期目标的一种系统。

1.2 自动控制的分类:自动控制可分为开环控制和闭环控制两种,其中闭环控制是指系统通过对输出信号进行反馈调节,实现对被控对象的精确控制。

1.3 控制系统的基本组成:控制系统由被控对象、传感器、执行器和控制器组成,其中传感器用于监测被控对象的状态,执行器用于对被控对象进行调节,控制器用于根据监测信号和设定值进行控制计算。

2. 控制系统2.1 开环控制系统:开环控制系统是指控制器的输出不受被控对象的状态影响,只根据设定值进行控制。

开环控制系统简单、稳定性好,但对被控对象的变化无法进行实时调节。

2.2 闭环控制系统:闭环控制系统通过对被控对象的输出进行监测,并通过反馈调节控制器的输出,实现对被控对象的精确控制。

闭环控制系统可以根据被控对象的状态变化进行实时调节,但稳定性和抗干扰能力较开环控制系统较差。

2.3 控制系统的性能指标:控制系统的性能指标包括稳定性、精度、快速性和鲁棒性等。

稳定性是指系统在稳定状态下的性能,精度是指系统输出与设定值的偏差,快速性是指系统达到稳定状态所需的时间,鲁棒性是指系统对参数变化和干扰的抵抗能力。

3. 传递函数3.1 传递函数的定义:传递函数是指控制系统输入与输出之间的数学关系,它可以描述系统的动态特性和频率响应。

3.2 传递函数的求解:传递函数可以通过系统的微分方程或拉普拉斯变换进行求解。

微分方程法适用于线性时不变系统,拉普拉斯变换法适用于线性时变系统。

3.3 传递函数的应用:传递函数可以用于分析系统的稳定性、频率响应和时域响应等。

自动控制原理(11J-19)PDF

自动控制原理(11J-19)PDF
2
解: 由图示特性可知,系统为2型系统, 开环频率特性应为
ω K (1 + j ) 5 G ( jω ) = ( jω ) 2
ω L(ω ) = 20 lg 2 + 20 lg 1 + ω 5 K
2
0
L(ω)
-- 40dB/dec
-- 20dB/dec 5 10
ω
(1) 利用低频段特性求K值: (已知:ωa=7.07)
s→0
L1 (ω )=20 log
K
ω
2
= −20 log
ω2
K
7
(Ka=K)
8
9
“2” 型系统Bode图特点:
(1) 起始段为斜率: - 40dB/dec (2) 起始线段(或其延长线)在ω=1处的幅值为:
Ka L1 (ω ) = 20 lg ( jω ) 2
= 20 lg K a = 20 lg K
的交接频率时,斜率增加
(5) 最后在各转折频率附近作误差修正,得精确曲线。
13
3. Bode图相频特性的简捷绘制
● 在低频区,对数相频特性由
−ν × 90 o 开始。
● 在高频段,ω→∞,相频特性趋于
− (n − m) × 90o
● 如果在某一频率范围内,对数幅频特性 L(ω) 的斜率
保持不变,则在此频率范围内,相位也几乎不变。
(2)对于1型系统, 静态位置误差系数为: Kv = K = 10
ess = 1/Kv = 1/K = 1/10 = 0.1
(3)该系统的相位特性
30
ϕ(ω) = -90 − arctg
0
相位特性 ω
0.01
ω
0.01 K (1 + j

自动控制原理(11J-13)PDF

自动控制原理(11J-13)PDF

10
3. 三阶系统的根轨迹
二阶系统增加一个开环极点,使系统成为三阶系统。 例:三阶系统结构图如下图所示。
要求:画该系统的根轨迹,分析极点环节引起的变化。 解:开环传递函数为:
Kg = a K k;a =
1 T
11
Im
根轨迹方程:
Kg s ( s + 1) (s + a )
= −1
Re -a -1
根轨迹是什么形状?
由幅角条件:
∠( s + a ) − ∠s − ∠( s + 0.2) = 1
0
代入:s = σ + jω
可证明在复平面上根轨迹是一个圆方程:
(σ + a ) 2 + ω 2 = a 2 − 0.2a
圆心: 半径:
σ = − a, ω = 0
r = a − 0.2a
2
性能比较: 在极点左侧增加1个开环零点后, 使根轨迹向左偏移。闭环系 统的稳定性、动态性得到改善,稳态特性不变(型不变)。
KK T
1 得系统开环放大系数调整关系: K K = 2T
7
2.开环具有零点的二阶系统根轨迹
典型二阶系统前向通道增加一个零点,系统结构图如所示:

K > 0.2 中 : g = K; a
要求:画该系统的根轨迹,分析零点环节引起的变化。
8
根轨迹方程:
K g ( s + a) s ( s + 0.2)
1 a r sc c o =4 s 5 θ = a r c ςc= o 2
R是根轨迹上的点, 应满足幅值条件。
6
极点矢量?零点矢量? 令根轨迹增益:
图形关系: cos θ =

自动控制原理第2版王划一课后习题答案

自动控制原理第2版王划一课后习题答案

= 0.158 n = 3.16 % = 60.5%
加入比例微分和速度反馈后,阻尼比增大,使系统超调量减小,响应速度加
3-8 图 1 和图 2 系统均是稳定的。 3-9 (1)系统稳定。
(2)系统不稳定,s 右半平面有 2 个极点。 (3)系统不稳定,s 平面虚轴上有 2 对共轭极点。
3-10 (1)系统稳定。
带格式的: 字体: 小四, 降 低量 15 磅 带格式的: 缩进: 首行缩 进: 21.75 磅 带格式的: 行距: 多倍行距 1.25 字行 带格式的: 缩进: 首行缩 进: 7 字符, 行距: 多 倍行距 1.25 字行 带格式的: 字体: 小四, 降 低量 5 磅 带格式的: 缩进: 首行缩 进: 7.5 字符, 行距: 多 倍行距 1.25 字行 带格式的: 缩进: 首行缩 进: 4 字符, 行距: 多 倍行距 1.25 字行 带格式的: 行距: 多倍行距 1.25 字行 带格式的: 字体: 小四, 降 低量 5 磅 带格式的: 字体: 小四, 降 低量 5 磅 带格式的: 缩进: 首行缩 进: 1.5 字符, 行距: 多 倍行距 1.25 字行 带格式的: 行距: 多倍行距 1.25 字行 带格式的: 字体: 小四, 降 低量 5 磅 带格式的: 缩进: 首行缩 进: 0 字符, 行距: 多 倍行距 1.25 字行 带格式的: 行距: 多倍行距 1.25 字行 带格式的: 缩进: 首行缩 进: 0 字符 带格式的: 字体: 倾斜, 下 标 带格式的: 缩进: 首行缩 进: 2 字符 ... [1] ... [2] 带格式的: 字体: 小四 ... [3]
1

2
t
1
3
sin t
(3) ae nt cos n t

自动控制原理

自动控制原理

ω = +∞ (1, j 0) ω = ∞
奈氏曲线顺时针包围 (-1,j0)点2圈,即 N=-2 所以有: Z=P-N=2
仿真
即闭环系统在s右半平面有2个极点,所以系统不稳定。
5.4.3 虚轴上有开环极点时的奈氏判据
如下列图所示的奈氏曲线中,判别哪些是稳定的,哪些 是不稳定的。
Im
Im
Im
1
ω = +∞ 0
1.6 ∞
奈氏曲线顺时针包围 (-1,j0)点2圈,即 N=-2 所以有:
(1, j 0)
ω = 0+
仿真
Z=P-N=2
即闭环系统在s右半平面有2个极点,所以系统不稳定。
5.4.3 虚轴上有开环极点时的奈氏判据
对于如下形式的开环传递函数 K G(s)H(s) = s(Ts +1)(T2s +1) 1 其奈氏图与实轴交点为 此时的 ω =
5.4.3 虚轴上有开环极点时的奈氏判据
虚轴上有开环极点时的奈氏判据

由于不能通过F(s)的任何零、极点,所 以当F(s)有若干个极点处于s平面虚轴 (包括原点)上时,则以这些点为圆 心,作半径ε为无穷小的半圆,按逆时 针方向从右侧绕过这些点。 F ( s ) 的极点 因此,F(s)的位于s平面右半部的零点 和极点均被新奈氏回线包围在内。而将 位于坐标原点处的开环极点划到了复平 面的左半部。 这样处理满足了奈氏判据的要求(应用 奈氏判据时必须首先明确位于s平面右 半部和左半部的开环极点的数目)。
2ω + ω + 0.5ω 2ω ω 0.5ω = 0
ω = 1.87
此时
A(ω) = 0.44
可以判断出交点在点(-1,j0) 的右侧

陈复扬自动控制原理中文版课件(古典部分)第7章

陈复扬自动控制原理中文版课件(古典部分)第7章

第七章 非线性系统分析 7-1 非线性控制系统描述 三 非线性系统的分析和设计方法 由于非线性系统必须用非线性微分方程来描述, 但是到目前为止还没有一个通用的方法来解非线性方 程。目前工程上广泛应用描述函数法和相平面法来分 析非线性系统。 本章仅介绍描述函数法。描述函数法是一种工程 近似法,是线性系统频率响应法在非线性系统中的推 广应用。主要用来研究非线性系统的稳定性和自激振 荡。
0
r( t )
第七章 非线性系统分析 7-1 非线性控制系统描述 一 研究非线性控制系统的意义 在控制系统中恰当地引入某些非线性元部件,往往 可以有效地改善系统的性能。
如晶体管放大器
当输入小信号时,无 输出,而输入大信号 时,输出出现饱和。
c( t )
0
r( t )
第七章 非线性系统分析 7-1 非线性控制系统描述 一 研究非线性控制系统的意义 在控制系统中恰当地引入某些非线性元部件,往往 可以有效地改善系统的性能。 由此可见,非线性因素在实际系统中是普遍存在 的。只要系统中含有一个非线性元部件,则整个系统 就是非线性系统。所以严格说来,实际的控制系统 都是非线性系统。
A1 A0
3 运动形式
凹面
线性系统动态过程的形式与初始偏差及外作用无 关,如果系统在某一初始偏差下的时间响应曲线是振 荡收敛的,那么它在任何初始偏差下的时间响应曲线 都具有振荡收敛形式。 y( t )
A1
A0
0
t
第七章 非线性系统分析 7-1 非线性控制系统描述 二 非线性系统的特点
3 运动形式
非线性系统则不然,其运动形式随外作用的大小 和初始条件的不同而不同,如图所示,图中曲线1是振 荡衰减形式,曲线2是非周期衰减形式。
说明:读者使用该电子教案时,请用“全屏显

最新自动控制原理.pdf

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第一章自动控制的一般概念1.1 引言自动控制理论是研究关于自动控制系统组成、分析和设计的一般性理论,是研究自动控制共同规律的技术科学。

自动控制理论的任务是研究自动控制系统中变量的运动规律以及改变这种运动规律的可能性和途径,为建立高性能的自动控制系统提供必要的理论根据。

1.2 自动控制和自动控制系统的基本概念1.2.1自动控制问题的提出在许多工业生产过程或生产设备运行中,往往需要对某些物理量(如温度、压力、流量、液位、电压、位移、转速等)进行控制,使其尽量维持在某个数值附近,或使其按一定规律变化。

如图1-l所示是锅炉给水人工控制示意图。

人工调节是一个“检测偏差、纠正偏差”的过程。

可以用一整套自动控制仪表(自动调节器)来代替操作人员的作用。

图1-2所示是锅炉给水汽包水位自动控制示意图。

图1-2 汽包锅炉给水自动调节示意图1—过热器;2—汽包;3—省煤器;4—给水凋节阀;5—水位计任何一个控制系统,都包含着被控对象和控制器两个组成部分。

1.2.2 开环控制系统常见的控制方式有三种:开环控制、闭环控制和复合控制。

系统的控制输入不受输出影响的控制系统称为开环控制系统。

图1-3所示的烘箱温度控制系统是一个开环控制系统。

烘箱是被控对象,烘箱的温度是被控量,也称为系统输出量。

开关设定位置为系统的给定量或输入量,电阻及加热元件可看成是调压器(控制器)。

该系统中只有输入量对输出量的单向控制作用,输出量对输入量没有任何影响和联系。

烘箱温度开环控制系统可用图1-4所示的方框图表示。

1.2.3 闭环控制系统在图1-3所示的烘箱温度开环控制系统中,加入一些装置,构成了如图1-5所示的烘箱温度闭环控制系统。

系统中,烘箱是被控对象,炉温是被控量,给定量是由给定电位器设定的电压r u (表征烘箱温度的希望值)。

系统方框图如图1-6所示。

通常,把从系统输入量到输出量之间的通道称为前向通道;从输出量到反馈信号之间的通道称为反馈通道。

《自动控制原理》第三章第4讲

《自动控制原理》第三章第4讲

∑ ∴c(t) =a0 + n1 a je− pjt j =1
n2
n2
∑ ∑ +
β e−ζlωlt l
cosωl
1−ζl2t +
γ
e−ζ lωl t
l
sin ωl
l 1=l 1
1−ζl2t
高阶系统的阶跃响应总可以由简单函数项组成,即由一 阶、二阶系统的响应组成。
可见,c(t)不仅与 p j ,ζ l ,ωl (闭环极点)有关,而且与系数
C(s) = Φ(s) ⋅ 1 = 10
s+9
= 1 − 80 1 − 1 1
s 9 s(s + 1)(s + 10) s 81 s + 1 81 s + 10
近似:C(s)
=
s(s
1s 9 + 1)(
+1 1s
+ 1)

1 s(s + 1)
=
1 s

s
1 +1
10
C(s) = Φ(s) ⋅ 1 = 10 s + 1.1 = 1 − 10 1 + 89 1 s 1.1 s(s + 1)(s + 10) s 99 s + 1 99 s + 10
− p1,− p2 虚轴近,系统的瞬态特性主要由 − p1,− p2 决定,呈二阶
系统的特性。反之,当 b << 1 时,表示− p3 离虚轴近,− p1,− p2
离虚轴远,系统的瞬态特性主要由− p3 决定,呈一阶系统的特性。
第二个因素是阻尼系数 ζ ,如下图所示:
c(t)
b= ∞ b=2

pdf自动控制原理

pdf自动控制原理

pdf自动控制原理PDF(Portable Document Format)是一种用于表示电子文档的文件格式,它具有跨平台、可移植性强等特点,在现代社会中被广泛应用。

在实际应用中,PDF文档的自动控制是一个重要的问题,本文将介绍PDF自动控制的原理。

一、PDF文档的结构PDF文档是由一系列对象构成的,这些对象包括页面对象、字体对象、图像对象等。

页面对象是PDF文档显示的基本单位,字体对象定义了文本的样式和排版,图像对象用于显示图片等。

二、PDF自动控制的需求在实际应用中,用户通常希望能够实现对PDF文档的自动化操作,如自动填充表单、自动提取文本等。

这些需求的实现就需要进行PDF自动控制。

三、PDF自动控制的原理PDF自动控制的实现依赖于对PDF文档的解析和操作。

具体来说,可以通过以下方式实现PDF自动控制:1. PDF解析:首先需要对PDF文档进行解析,将文档中的各个对象解析出来,并建立相应的数据结构。

解析可以使用现有的PDF解析库,如iText等。

2. 页面操作:通过控制页面对象,可以实现对PDF文档页面的编辑和操作。

例如,可以添加文本、图像等内容到页面上,可以调整页面的排版和布局。

3. 表单填充:PDF文档中的表单是一种常见的交互元素,用户可以在表单中输入信息。

在PDF自动控制中,可以通过自动填充表单的方式实现对表单内容的编辑。

4. 文本提取:PDF文档中的文本内容可以通过解析PDF文档的方式提取出来,并可以进行进一步的处理。

例如,可以将提取的文本进行分析、关键词提取等。

5. 文件生成:在PDF自动控制中,有时需要生成新的PDF文档。

可以通过控制PDF对象和页面对象,将需要的内容添加到PDF文档中,并生成新的文档。

四、PDF自动控制的应用基于PDF自动控制的原理,可以应用于多个领域。

以下是一些常见的应用场景:1. 自动化报表生成:在企业管理中,需要定期生成各种报表。

通过PDF自动控制,可以实现对报表的自动生成和填充,提高工作效率。

自动控制原理(11j22)pdf

自动控制原理(11j22)pdf

= 44° > 40°
ω
' c
=
4.55(rad
/
s)
结论:此校正使系统满足了希望的性能指标要求。
校正后系统Bode图如图所示。
35
36
超前校正小结:
■ 通过在原开环频率特性穿越频率附近增加正相角,提高系 统的相角裕度,提高了稳定性。
■ 通过在原开环频率特性穿越频率附近增加正增益, 扩展了
系统的频带宽度
αT
=
k

Ts + 1 αTs + 1
=
K
Ts + 1 αTs + 1
(α < 1)
ϕ( p) ϕ(z)
-pd -zd
ϕc = ϕ(z) −ϕ( p) > 0
例1 无源微分网络实现 的超前校正环节
传递函数:
W (s) =
R1

R2Cs +1
= α ⋅ Ts +1
=
s+ 1 T
R1 + R2 R1R2 Cs
超前校正装置的传递函数为:
Gc (s)
=
Ts + 1
αTs + 1
=
( (
sω1) + 1 sω2) + 1
(7)画校正后系统的Bode图,验证系统的相角裕量是否满 足要求。若不满足要求,增大补偿角重新计算。
26
例1
设单位反馈系统的开环传递函数为
G0
(s)
=
K s(s +1)
要求:设计一个超前校正环节,使校正后系统的相位裕 量 γ≥ 40o ,并且使静态速度误差系数 Kv = 12 .

自动控制原理(王万良)第二章

自动控制原理(王万良)第二章

18
考察单位脉冲输入信号下系统的输出
单位脉冲输入信号的拉氏变换为1
U (s) = L{δ (t)} = 1
U(s) 系统G(s) Y(s)
单位脉冲输入信号下系统的输出的拉氏变换为
Y(s) = G(s)
1 系统G(s) Y(s)
单位脉冲输入信号下系统的输出为
g(t) = L−1{Y(s)} = L−1{G(s)} δ(t)
2
2.1 系统数学模型的概念
自控理论方法是先将系统抽象完数学模型,然后用数学的方法处理。 控制系统的数学模型是描述系统内部各物理量(或变量) 之间关系的数学表达式或图形表达式或数字表达式。
F(t)
m
f
X(t)
d 2 X (t) m
+
f
dX (t)
+ kX (t)
=
F (t)
dt 2
dt
+ ur(t) -
相应的传递函数为: G (s) = C (s) = 3s 2 + 5s + 1 R(s) s3 + s2 + 4s
练习2
已知某系统传递函数为:
G(s) = C(s) = 3s2 + 2s +1 R(s) s3 + 4s +1
相应的微分方程为: c (t) + 4c(t) + c(t) = 3r(t) + 2r(t) + r(t)
惯性环节: 从输入开始时刻就已有输出,仅由于惯性,输出要经过一段
时间之后才接近所要求的输出值;
延迟环节: 从输入开始后在0-τ时间内没有输出,在t =τ之后,才有输出。
r(t) c(t)

24

自动控制原理 pdf

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 第一章 自动控制系统的基本概念(2011-1)

自动控制原理 第一章 自动控制系统的基本概念(2011-1)

现代控制理论
•以状态空间为基础; 研究多输入-多输出、 时变、非线性一类控 制系统的分析与设计 问题。 •具有高精度和高效能 的特点。
1.2 自动控制系统基本概念
自动控制 控制对象 控制量 给定 扰动 自动控制系统 反馈 反馈控制系统 随动系统 过程控制系统
○自动控制 在没有人直接参与的情况下,通过控制器 使被控对象的某些物理量自动地按照预定 规律进行。 控制器 控制对象 控制量
控制系统动态过程曲线
如上图,系统在外作用作用下,输出逐渐与期望值一 致,则系统稳定的,如曲线1所示; 反之,输出如曲线2所示,则系统是不稳定的。
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。 □形式 □快慢
◆快速性即动态过程进行的时间的长短。过程时间越短,说明
系统快速性越好,反之说明系统响应迟钝。如曲线2所示。
○随动系统 □ 随动系统是一种反馈控制系统,在这种系统中,
输出量是机械位移、速度或者加速度。
□ 随动系统这个术语,与位置(速度或加速度)控
制系统是同义语。
□ 在现代工业中,广泛采用着随动系统。
○过程控制
在工业生产过程中,对诸如压力、温度、湿度、流 量、频率以及原料、燃料成分比例等方面的控制, 称为过程控制。
自动控制原理
Automatic Control Principle
Version 2011
中国矿业大学(北京)
自动控制原理
第一章 自动控制系统的基本概念
第一章 自动控制系统的基本概念
1.1 引言 1.2 自动控制系统的基本概念 1.3 闭环控制和开环控制 1.4 自动控制系统的分类 1.5 对自动控制系统的基本要求
◆稳和快反映了系统过渡过程的性能的好坏。既快又稳,表明

自动控制原理(王万良)第二章

自动控制原理(王万良)第二章
惯性环节: 从输入开始时刻就已有输出,仅由于惯性,输出要经过一段
时间之后才接近所要求的输出值;
延迟环节: 从输入开始后在0-τ时间内没有输出,在t =τ之后,才有输出。
r(t) c(t)

24
2.4 结构图
2.4.1 结构图的基本组成 控制系统的结构图是系统数学模型的图解形式; 结构图可以形象直观地描述系统中各元件间的相互
2
2.1 系统数学模型的概念
自控理论方法是先将系统抽象完数学模型,然后用数学的方法处理。 控制系统的数学模型是描述系统内部各物理量(或变量) 之间关系的数学表达式或图形表达式或数字表达式。
F(t)
m
f
X(t)
d 2 X (t) m
+
f
dX (t)
+ kX (t)
=
F (t)
dt 2
dt
+ ur(t) -
ห้องสมุดไป่ตู้
±
Q(s)
1/G (s)
C(s) = [R(s) ± Q(s) ]G(s) G(s)
30
◆ 比较点后移:
R(s)
±
C(s) G (s)
Q(s) C (s) = [R(s) ± Q(s)]G(s)
R(s) G (s)
Q(s) G (s)
C(s)
±
C (s) = R(s)G (s) ± Q(s)G (s)
G1(s)
U1
+
C(s)
+
G2(s) U2
思考:多个环节并联?
? R(s)
C(s) G1(s)+G2(s)
结论:并联的总传递函数等于各个方框传递函数的代数和。
27

自动控制原理pdf

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自动控制原理pdf自动控制原理是现代工程技术中的重要基础知识,它涉及到自动化系统的设计、分析和应用。

本文将从控制系统的基本概念、控制原理的基本方法和应用实例等方面进行介绍,旨在帮助读者更好地理解和应用自动控制原理。

控制系统是一种能够对某一对象进行控制的系统,它由输入、输出、控制器和被控对象等组成。

在控制系统中,输入信号经过控制器处理后作用于被控对象,被控对象的输出信号经过反馈回到控制器,形成一个闭环控制系统。

而控制原理则是指导控制系统设计和分析的理论基础,它包括了控制系统的建模、控制器的设计、稳定性分析等内容。

在控制原理的基本方法中,最常见的是PID控制器。

PID控制器是一种经典的控制器设计方法,它通过比例、积分和微分三个部分的组合来实现对被控对象的控制。

比例部分用于校正当前误差,积分部分用于消除静差,微分部分用于抑制振荡。

PID控制器在工业控制中得到了广泛的应用,其简单、稳定的特点使其成为了工程实践中的重要工具。

除了PID控制器外,现代控制理论还涌现出了许多新的控制方法,如模糊控制、神经网络控制、自适应控制等。

这些新的控制方法在特定的应用领域中表现出了良好的性能,为控制系统的设计和应用带来了新的思路和方法。

在实际应用中,自动控制原理被广泛地运用于工业生产、交通运输、航空航天、机器人等领域。

例如,自动控制原理在工业生产中可以实现对生产过程的自动化控制,提高生产效率和产品质量;在交通运输领域,自动控制原理可以实现对交通信号灯、车辆行驶轨迹等的控制,提高交通运输效率和安全性;在航空航天领域,自动控制原理可以实现对飞行器的自动驾驶和飞行姿态控制,提高飞行安全性和航空器性能;在机器人领域,自动控制原理可以实现对机器人的自动导航、抓取和操作,提高机器人的智能化水平和应用范围。

总之,自动控制原理作为现代工程技术中的重要基础知识,其在控制系统设计、分析和应用方面发挥着重要作用。

通过对控制系统的基本概念、控制原理的基本方法和应用实例的介绍,希望读者能够更好地理解和应用自动控制原理,为工程实践提供有力的支持。

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自动控制原理pdf
1 自动控制原理介绍
自动控制原理是控制系统所必备的一个基本学科,几乎所有技术,从船舶系统到火车系统,都涉及自动控制原理。

它关注如何把输入信
号转换成正确的输出,并考虑传递信、存储信息、变压器及其它电路
的功效,以及如何控制复杂的系统的运行,从失真的现象中学习,改
进系统的性能。

自动控制原理使用数学方法,物理理论,信号处理技术,计算机编程,仿真和实验来设计,分析,改进和实施控制系统。

2 自动控制原理的应用
自动控制原理有助于设计,分析和实施控制系统,使系统快速、
准确、稳定地完成预定的任务。

自动控制原理能够帮助解决一系列问题,包括失真的模型,建立可靠的信号传递网络,性能变化的抑制,
以及构建易于操作的人机接口。

对于复杂系统,控制原理也可以帮助
更好地应用模拟和实验,模拟系统改进流程,以及识别和抑制频繁发
生的错误。

3 自动控制原理的分类
自动控制原理可以分为几类:
(1)模型匹配,用于定量测量预期输出与实际输出之间的差异,
以及适当的调整控制参数来消除两者之间的差异。

(2)非线性控制理论,用于研究模拟系统的动态特性,解读的内容包括影响系统行为的各种动力学过程,以及不同介质中信号传播的方式。

(3)离散控制,用于控制微分方程,数字技术和机器人等。

(4)运动控制,用于管理机器人,机器人链,夹具控制系统的机器运动。

(5)遥控、遥测,用于建立分布式控制系统,模拟系统和失真系统的输入和输出。

总的来说,自动控制原理是连接控制设计、数字信号处理和计算机技术的桥梁,它们都是解决复杂控制问题所必备的基本理论。

对该原理的全面了解可以帮助研究者解决实际中控制问题。

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