自控原理
自控原理知识点整理
自控原理知识点整理自控原理是一种用于管理个人行为的方法，旨在帮助人们通过自我约束和自我管理来实现目标和改变自己。
本文将介绍自控原理的一些关键概念、技巧和工具，以帮助你更好地应用自控原理来管理自己的行为。
1. 自控原理的概念自控原理是通过自我约束，运用意志力自我管理的一种方法。
这种方法可以帮助你克服心理和物质上的挑战，实现个人目标和改变自己的行为。
自控原理认为，人们能够通过自我控制和管理抵制短期诱惑，实现自己的长期目标和愿望。
这一方法可以帮助你在诸多方面做出艰难的决定、改变长期不良习惯，并改善个人生活品质。
2. 自控原理的技巧和工具（1）设定目标要明确目标的明确程度影响着你是否能够坚持下去。
应设立一个具体、可量化的目标，尽可能规定大、小目标之间的时间限制。
（2）掉头思考在决定做某事之前，要考虑一下后果和利益。
这种掉头思考可以帮助你远离即时的欢愉，保持心智清醒，更好地抵制诱惑。
（3）监控自己的行动和反思要时刻注意自己的行为，以确保你始终沿着目标方向前进。
抽出一些时间反思自己的表现，找出行为上的一些问题和欠缺，并设法解决。
(4) 建立压力差机制为让自己更好地控制诱惑，你需要在心理上建立一种压力差机制。
例如，你可以告诉朋友你的目标，这样如果你失败了就会让他们失望。
通过建立压力差机制，你可以在某种程度上让自己需要遵循自己的目标。
（5）给自己一个奖励当你完成了一个艰巨的任务时，一件神秘的特殊待遇将会激励你坚持下去。
给自己一个小小的奖励，可以帮助你保持积极的态度，推动自己迎接下一个挑战。
3. 自控原理的重要性自控原理在个人成长和发展中扮演着至关重要的角色。
成功的个人应该具备自主思考的能力、自我管理的技能、以及控制自己的情绪和行为的能力。
自控原理不仅可以帮助我们解决生活中的日常问题，还可以帮助我们实现长远的个人生涯和人生目标。
总体说来，自控原理可以使人们更好地应对生活中的困难和挑战。
希望本文介绍的相关概念、技巧和工具能够帮助您更好地应用自控原理来管理自己的行为，并取得成功。
自控原理实验报告
一、实验目的1. 理解并掌握自动控制原理的基本概念和基本分析方法。
2. 掌握典型环节的数学模型及其在控制系统中的应用。
3. 熟悉控制系统的时间响应和频率响应分析方法。
4. 培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理自动控制原理是研究控制系统动态性能和稳定性的一门学科。
本实验主要涉及以下几个方面：1. 典型环节：比例环节、积分环节、微分环节、惯性环节等。
2. 控制系统：开环控制系统和闭环控制系统。
3. 时间响应：阶跃响应、斜坡响应、正弦响应等。
4. 频率响应：幅频特性、相频特性等。
三、实验内容1. 典型环节的阶跃响应- 比例环节- 积分环节- 比例积分环节- 比例微分环节- 比例积分微分环节2. 典型环节的频率响应- 幅频特性- 相频特性3. 二阶系统的阶跃响应- 上升时间- 调节时间- 超调量- 峰值时间4. 线性系统的稳态误差分析- 偶然误差- 稳态误差四、实验步骤1. 典型环节的阶跃响应- 搭建比例环节、积分环节、比例积分环节、比例微分环节、比例积分微分环节的实验电路。
- 使用示波器观察并记录各个环节的阶跃响应曲线。
- 分析并比较各个环节的阶跃响应曲线，得出结论。
2. 典型环节的频率响应- 搭建比例环节、积分环节、比例积分环节、比例微分环节、比例积分微分环节的实验电路。
- 使用频率响应分析仪测量各个环节的幅频特性和相频特性。
- 分析并比较各个环节的频率响应特性，得出结论。
3. 二阶系统的阶跃响应- 搭建二阶系统的实验电路。
- 使用示波器观察并记录二阶系统的阶跃响应曲线。
- 计算并分析二阶系统的上升时间、调节时间、超调量、峰值时间等性能指标。
4. 线性系统的稳态误差分析- 搭建线性系统的实验电路。
- 使用示波器观察并记录系统的稳态响应曲线。
- 计算并分析系统的稳态误差。
五、实验数据记录与分析1. 典型环节的阶跃响应- 比例环节：K=1，阶跃响应曲线如图1所示。
- 积分环节：K=1，阶跃响应曲线如图2所示。
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
自控原理课程实验报告
一、实验目的1. 理解并掌握自动控制原理的基本概念和基本分析方法。
2. 熟悉自动控制系统的典型环节，包括比例环节、积分环节、比例积分环节、惯性环节、比例微分环节和比例积分微分环节。
3. 通过实验，验证自动控制理论在实践中的应用，提高分析问题和解决问题的能力。
二、实验原理自动控制原理是研究自动控制系统动态和稳态性能的学科。
本实验主要围绕以下几个方面展开：1. 典型环节：通过搭建模拟电路，研究典型环节的阶跃响应、频率响应等特性。
2. 系统校正：通过在系统中加入校正环节，改善系统的性能，使其满足设计要求。
3. 系统仿真：利用MATLAB等仿真软件，对自动控制系统进行建模和仿真，分析系统的动态和稳态性能。
三、实验内容1. 典型环节实验（1）比例环节：搭建比例环节模拟电路，观察其阶跃响应，分析比例系数对系统性能的影响。
（2）积分环节：搭建积分环节模拟电路，观察其阶跃响应，分析积分时间常数对系统性能的影响。
（3）比例积分环节：搭建比例积分环节模拟电路，观察其阶跃响应，分析比例系数和积分时间常数对系统性能的影响。
（4）惯性环节：搭建惯性环节模拟电路，观察其阶跃响应，分析时间常数对系统性能的影响。
（5）比例微分环节：搭建比例微分环节模拟电路，观察其阶跃响应，分析比例系数和微分时间常数对系统性能的影响。
（6）比例积分微分环节：搭建比例积分微分环节模拟电路，观察其阶跃响应，分析比例系数、积分时间常数和微分时间常数对系统性能的影响。
2. 系统校正实验（1）串联校正：在系统中加入串联校正环节，改善系统的性能，使其满足设计要求。
（2）反馈校正：在系统中加入反馈校正环节，改善系统的性能，使其满足设计要求。
3. 系统仿真实验（1）利用MATLAB等仿真软件，对自动控制系统进行建模和仿真，分析系统的动态和稳态性能。
（2）根据仿真结果，优化系统参数，提高系统性能。
四、实验步骤1. 搭建模拟电路：根据实验内容，搭建相应的模拟电路，并连接好测试设备。
自动控制的原理及应用
自动控制的原理及应用1. 引言自动控制是一种通过监测和反馈实时控制系统状态的技术，旨在实现系统自主操作和优化。
在现代工业和生活中，自动控制被广泛应用于各种系统，例如生产线、机器人、交通系统、家庭电器等。
本文将介绍自动控制的基本原理和常见的应用领域。
2. 自动控制的原理自动控制的基本原理是通过测量系统的状态和输出，并根据设定的目标来调整系统的输入。
它包括以下几个关键要素：2.1 传感器传感器是自动控制系统中的重要组成部分，用于测量系统的状态或输出。
传感器可以测量温度、压力、速度、位置等物理量。
传感器将采集到的信息转换成电信号，并传递给控制器。
2.2 控制器控制器是通过与传感器和执行器交互来实现自动控制的关键组件。
它接收传感器传递的信息，并根据设定的目标和控制算法计算出所需的控制信号。
控制器可以是基于硬件的逻辑电路，也可以是基于软件的计算机程序。
2.3 执行器执行器是根据控制器发出的信号来改变系统输入的设备。
执行器可以是电动机、电阻、阀门等，它们将控制信号转换成相应的动作，以调整系统的状态或输出。
3. 自动控制的应用自动控制技术在各个领域都有广泛的应用。
下面将介绍几个常见的应用领域。
3.1 工业自动化工业自动化是自动控制技术最为突出的领域之一。
通过使用自动控制系统，工厂可以实现生产线的自动化操作，提高生产效率和质量，并减少人力资源成本。
例如，汽车制造企业使用机器人来完成汽车组装过程，提高了生产效率和产品质量。
3.2 交通系统交通系统是城市运行的重要组成部分，自动控制技术在交通系统中起到了重要的作用。
交通信号灯、高速公路收费系统、地铁列车控制系统等都是自动控制技术的应用。
它们可以提高交通系统的效率，减少交通堵塞和事故发生率。
3.3 家居自动化随着智能家居技术的发展，家居自动化成为了现代家庭的一个重要方面。
通过使用自动控制系统，可以实现家庭设备的智能控制和远程监控。
例如，智能灯光系统可以根据居民的行为和需求来自动调整光线亮度和色温，提供更加舒适的居住环境。
自控原理考研真题及答案
自控原理考研真题及答案自控原理是考研中的一门重要课程，涉及到控制系统的基本原理和方法。
掌握自控原理的知识对于考研的成功至关重要。
下面将为大家介绍一些自控原理的考研真题及答案，希望对大家备考有所帮助。
1. 题目：什么是控制系统？答案：控制系统是由被控对象、传感器、执行器、控制器和控制算法等组成的一种能够使被控对象按照期望状态运行的系统。
控制系统可以分为开环控制系统和闭环控制系统两种类型。
开环控制系统只根据输入信号控制被控对象，不考虑被控对象的输出状态；闭环控制系统则通过反馈信号来调整控制器的输出，使被控对象的输出状态接近期望状态。
2. 题目：什么是反馈控制？答案：反馈控制是一种基于被控对象的输出状态来调整控制器输出的控制方法。
在反馈控制系统中，传感器会将被控对象的输出信号转化为电信号，通过控制器进行处理，并根据控制算法计算出控制器的输出信号，再通过执行器作用于被控对象。
通过不断采样被控对象的输出信号，并与期望状态进行比较，反馈控制系统可以实现对被控对象输出状态的调整，使其接近期望状态。
3. 题目：什么是传递函数？答案：传递函数是描述线性时不变系统输入输出关系的数学模型。
传递函数可以通过拉普拉斯变换来求得，它是输出信号与输入信号的比值，通常用H(s)表示，其中s为复变量。
传递函数可以用来分析系统的稳定性、动态响应和频率特性等。
在控制系统中，传递函数可以用来描述控制器、被控对象和传感器等之间的关系。
4. 题目：什么是PID控制器？答案：PID控制器是一种常用的控制器，由比例控制器（P）、积分控制器（I）和微分控制器（D）组成。
比例控制器根据被控对象的输出与期望状态之间的差异进行调整；积分控制器根据被控对象输出与期望状态之间的积分误差进行调整，可以消除稳态误差；微分控制器根据被控对象输出与期望状态之间的变化率进行调整，可以提高系统的动态响应。
PID控制器通过调整比例、积分和微分参数，可以实现对系统的稳定性和动态性能的优化。
《自动控制原理》课程改革与实践探索
《自动控制原理》课程改革与实践探索《自动控制原理》是一门技术学科（应用理论）。
该课程通过理论教学和实践教学（MATLAB软件应用教学和SIMULINK工具箱实验教学）相结合是本课程改革的有效途径之一。
标签：自动控制原理；职教改革；课程有效整合；MATLAB；SIMULINK自动控制原理是控制论的一个重要分支，包括经典控制理论和现代控制理论两大部分，是一门既与技术科学又与基础科学相关的学科，同相对论和量子论一起被誉为20世纪上半叶的三大伟绩。
虽然现代控制理论的发展与应用在当今已占主导地位，但是作为基础理论的经典控制理论却是绝对不可或缺的。
随着职教改革的不断深入，对原有的课程教学必须进行改革。
通过理论教学和实践教学，要求学生掌握自动控制的基本原理和概念，并具备对自动控制系统进行分析、计算、实验的初步能力。
一、课程的基本要求及安排原则保证基础（概念、方法、规律），注重对学生分析、计算实验能力的培养。
在必须够用的前提下，适当保持学科的系统性，又注重理论联系实际，并又以实际应用为目的。
二、课程有效“整合”——理论内容与实验内容的统一长期的《自动控制原理》的课程授课，自动控制专业方面实验内容也就三到四次，一些同学在长期的理论学习中由于不能很好的和实际情况结合起来，会对理论性过强的学习过程产生厌倦，既不利于学生的学习热情，也不利于学生理论与实践相结合的专业技能的发展。
因此，我们在这次教学改革中，大大的增加了实验环节的比例，独立开课独立考试，控制原理授课过程中的每一章的理论和概念，均通过实验课程中学生的独立操作和体验，以实现理论和实际的有机结合。
尽管在课程教学中，分为自动控制原理和自动控制实验两门课，但是整个课程的教学体系中，将教学和实验的内容融合在一起，做到二比一的理论和实验的开课比例，即课程有效整合。
学生在学习完微分方程和传递函数建模以后，接着实验课程中就讲解用MATLAB和SIMULINK建立系统模型和求取相关框图的传递函数的方法，学生感觉不再是孤立的理论，而是理论和实践有机的结合，并将此方法贯穿了整个课程的教学中。
自动控制工程的原理和实现
自动控制工程的原理和实现自动控制工程，简称自控工程，是一种应用广泛的工程技术。
其主要目的是运用现代电子技术和计算机技术，对复杂的生产过程、设备以及系统进行智能化控制与管理，以提高生产效率和降低生产成本。
本文将就自动控制工程的原理和实现进行探讨。
一、自动控制概述自动控制是一种典型的复杂技术系统。
其基本含义是，在工程实践中，通过电子技术、计算机技术等多种技术手段，按照一定的规律和目标，在设备、生产过程和物流系统等各个环节上，实现自动化、智能化、高效化和精准化的控制和管理。
目前，自动控制技术已广泛应用于工业、交通、医疗、金融、环保等各个领域。
二、自动控制工程的原理自动控制工程的原理主要基于控制论、信号处理、电子技术和计算机技术等多学科的基础理论。
其主要的控制模型可以分为开环控制和闭环控制两种。
开环控制是一种基于设定值对被控对象进行直接控制的方法。
其优点是控制精度高，实现简单，但对于受到外界因素影响变化较大的生产过程或系统，由于缺乏反馈控制，往往会出现偏差。
闭环控制是在开环控制的基础上加入了反馈控制。
它根据测量信号和设定值，调整控制量，实现对被控对象的高精度控制。
三、自动控制工程的实现自动控制工程实现的关键是对系统或被控对象进行建模和控制算法的设计。
其中，系统建模是实现自动控制的基础，是确定控制方法和实现控制的前提。
控制算法的设计则需要根据被控对象的特性和控制需求，选择合适的控制方法和算法。
目前，自动控制工程的实现主要分为如下几个步骤：1.系统建模：先对被控对象进行建模分析，建立合理的数学模型，并进行参数标定和验证。
2.控制算法设计：设计合理的控制算法，选择适当的传感器和执行器，并进行系统调试和验证。
3.控制系统实现：根据系统建模和控制算法设计，对控制系统硬件和软件进行实现和集成。
其中，硬件实现包括自动控制电路和伺服驱动器等，而软件实现则是利用计算机语言编写控制程序。
4.控制系统测试和调试：完成控制系统的集成和实现后，进行系统测试和调试，验证控制效果是否符合控制需求。
自控原理
自控原理：1、自控原理的精髓概括：负反馈。
2、自控原理的任务：在没有人直接参与情况下，利用控制装置操纵被控对象，使被控量等于期望值。
3、传递函数的概念：对线性定常系统，在零初试条件下，系统的输出变量拉氏变换与输入变量拉氏变换的比。
4、一、二阶系统的参数与含义：一阶系统参数T，时间常数，表征系统惯性；二阶系统参数固有频率和阻尼比，阻尼比影响超调量，固有频率影响振荡频率，最佳阻尼比为0.707。
5、稳态误差的计算方法：终值定理。
6、根轨迹的含义：开环传递函数中某个参数从零变到无穷时，闭环特征根在s 平面上移动的轨迹。
可用于求解系统稳定的参数范围。
7、系统稳定要求：所有特征根均具有负实部。
系统快速性好要求：特征根远离虚轴。
系统平稳性好要求：特征根与负实轴成正负45度夹角附近。
8、什么是系统的频率特性：在正弦输入下，线性定常模型输出的稳态分量与输入的复数比。
9、评价一个系统常用的时域和频域指标：时域指标主要针对的是阶跃响应，包括超调量、调节时间、上升时间、稳态误差（开环增益影响稳态误差）。
频域指标主要针对开环频率特性，包括截止频率、相稳定裕度、模稳定裕度。
10、列举几种校正方式：串联校正（包括超前校正、滞后校正）、反馈校正、前置校正等。
11、非线性系统的两种分析方法：相平面法和描述函数法。
12、现代控制理论的重要分析方法是什么，它与经典的传递函数分析方法有什么优势：状态空间分析方法。
传递函数只能描述单输入单输出系统，且为零初始条件，状态空间发同样适用于多输入多输出系统，而且初始状态可以不为0。
13、同一个系统，如果状态变量选择不同，状态方程也会不同。
通过可逆线性变换可以将系统的状态方程改变形式，但系统没变，系统的特征方程和特征根也没变，传递函数阵也没变，只是表达形式上变了。
14、可控与可观的概念：可控性就是回答“系统的状态能否控制”，可观性就是回答“状态的变化能否由输出反映出来”。
具体定义为：一线性定常系统，若存在某输入u能在一个有限的时间t，使系统的状态由任一初态x0转移到另一任意状态x1，则称此系统可控；若在有限时间内，根据输出值y和输入值u，能够确定系统的初始状态x0的每一个分量，则称此系统可观。
《自动控制原理》第一章-自动控制原理精选全文完整版
● 执行环节： 其作用是产生控制量，直接推动被控对象的 控制量发生变化。如电动机、调节阀门等就是执行元件。
常用的名词术语
1.稳定性
一个控制系统能正常工作的首要条件。 稳定系统：当系统受到外部干扰后，输出会偏离正 常工作状态，但是当干扰消失后，系统能够回复到 原来的工作状态，系统的输出不产生上述等幅振荡、 发散振荡或单调增长运动。
2.动态性能指标
反映控制系统输出信号跟随输入信号的变化情况。 当系统输入信号为阶跃函数时，其输出信号称为 阶跃响应。
时，线性系统的输出量也增大或缩小相同倍数。
即若系统的输入为 r(t) 时，对应的输出为 y(t)，则
当输入量为 Kr(t)时，输出量为 Ky(t) 。
（2）非线性系统
● 特点：系统某一环节具有非线性特性，不满足叠加原理。 ● 典型的非线性特性：继电器特性、死区特性、饱和特性、
间隙特性等。
图1-5 典型的非线性特性
对被控对象的控制作用，实现控制任务。
图1-3 闭环控制系统原理框图
Hale Waihona Puke (3)复合控制系统 工作原理：闭环控制与开环控制相结合的一种自动控制系 统。在闭环控制的基础上，附加一个正馈通道，对干扰信 号进行补偿，以达到精确的控制效果。
图1-4 复合控制系统原理框图
2.按系统输入信号分类
（1）恒值控制系统 系统的输入信号是某一恒定的常值，要求系统能够克服 干扰的影响，使输出量在这一常值附近微小变化。
举例：连续生产过程中的恒温、恒压、恒速等自动控制 系统。
自控系统的基础知识
自控系统的基础知识自控系统是指通过感知环境、分析信息，再对系统执行相应的控制操作，以实现系统的稳定运行和性能优化的一种系统。
它在工业控制、自动化设备以及生活中的应用越来越广泛。
在了解自控系统的基础知识之前，我们先来了解一下自控系统的工作原理。
一、自控系统的工作原理自控系统的工作原理可以简单概括为感知-判断-控制的过程。
首先，自控系统通过传感器感知系统或环境中的各种参数，如温度、湿度、压力等。
然后，通过信号处理和数据分析，对感知到的信息进行判断和识别，确定当前的系统状态和所需控制策略。
最后，通过执行器输出相应的控制信号，对系统进行调节和控制，使系统保持在期望的状态或实现特定的目标。
这个过程是一个不断反馈和调整的过程，以保持系统的稳定性和性能优化。
二、自控系统的组成自控系统通常由四个基本组成部分构成：传感器、执行器、控制器和反馈。
传感器用于感知系统或环境中的各种参数，并将感测到的信息转化为电信号传递给控制器。
执行器根据控制器发送的控制信号，对系统进行相应的调节或操作。
控制器是自控系统的核心，负责对感测到的信息进行分析、判断和控制策略的生成。
反馈则用于将执行器产生的效果或系统的实际状态反馈给控制器，以进行下一轮的控制调节。
这个反馈过程起到了检测和纠正系统误差的作用，使系统能够更加精确地控制。
三、自控系统的分类自控系统可以根据不同的标准进行分类。
按照系统的性质，可以将自控系统分为开环系统和闭环系统。
开环系统只根据系统的输入进行控制，忽略系统的输出和实际状态。
闭环系统则通过反馈机制，实时感知系统的实际状态，并根据反馈信息对系统进行调节和纠正。
闭环系统相对于开环系统具有更高的控制精度和稳定性。
根据系统的控制方式，自控系统又可以分为模拟控制系统和数字控制系统。
模拟控制系统使用模拟信号进行控制，电压、电流等为代表；数字控制系统则通过将信号进行数字化处理，使用数字信号进行控制操作。
数字控制系统具有更高的控制精度和可靠性。
自动控制原理
自动控制原理自动控制原理是指自动控制系统的基础理论，它涉及系统的输入、输出、感知、计算、控制以及操纵器的运行。
自动控制系统可以自动完成一定的任务，其主要任务是维护机器或设备的状态按照预定的期望。
自动控制系统不仅可以自动控制一个系统，还可以控制多个设备系统，以此完成系统控制。
因此，自动控制系统可以大大提高工作效率，是实现许多复杂任务的关键技术。
自动控制系统是基于控制理论而建立的，控制理论是由控制系统、传感器、控制器、输入输出单元和观测器组成的。
这些部件完成一系列功能，使系统实现自控的目的。
控制系统中的控制器是自动控制的核心元素，是控制系统的主要部件。
它类似于一个电脑，用来运算、求解控制系统的模型，并输出控制信号来更新系统的变量。
根据输出的控制信号，控制器可以控制系统的运行状态，从而实现系统自动控制。
传感器是控制系统的重要部件，它可以检测系统内的变量，将其变量值传递给控制器，使控制器能够更新系统的变量。
传感器的类型多种多样，如温度传感器、湿度传感器、变频器和光学传感器等。
输入输出单元可以控制系统的输入和输出。
它可以通过控制器调节系统的输入信号，并将系统的输出结果输出到外部。
观测器可以用来检测系统的运行状态，它可以实时监测系统的输入和输出，以便及时发现系统故障。
自动控制原理是由传感器、控制器、输入输出单元和观测器组成的，可以实现机器的自动控制，使机器的运行更加精确和高效。
自动控制原理的主要内容包括：系统输入输出的检测、控制原理的研究、控制器的设计和实现、控制系统的构建和控制系统在应用中的研究。
首先，我们要研究系统输入输出的检测，包括传感器、控制器以及输入输出单元的设计和实现。
其次，我们要研究系统的控制原理，研究不同控制系统的不同部件如何协同工作，控制系统的作用是维持系统的状态，而不是充当机器的器官。
最后，要研究自动控制系统在应用中的研究，解决不同系统在复杂环境中的控制问题，研究不同控制系统的抗干扰能力。
空调自控原理
空调自控原理
空调自控原理是指通过一套智能控制系统，实现对空调的自动控制和调节，以保持室内温度在设定范围内稳定。
其工作原理主要涉及到以下几个方面：
1. 温度感知：空调自控原理中的关键步骤是对室内温度进行感知。
通常使用的温度感知器是温度传感器，它能够感知当前室内的温度，并将其转换为电信号发送给控制系统。
2. 温度比较：控制系统会将温度感知到的电信号与设定的目标温度进行比较。
如果当前温度高于目标温度，控制系统就会启动制冷过程；如果当前温度低于目标温度，控制系统就会启动制热过程。
3. 控制执行：一旦确定需要启动制冷或制热过程，控制系统会通过电路控制空调的制冷或制热部分工作。
通常空调系统中会包含制冷剂循环系统和热交换器等关键组件，控制系统会对这些组件进行控制，以调节室内温度。
4. 反馈调节：在制冷或制热过程中，控制系统会不断感知室内温度的变化，并动态调节空调的工作状态。
一旦室内温度接近目标温度，控制系统会逐渐减少或停止制冷或制热过程，以避免过冷或过热。
通过以上的温度感知、温度比较、控制执行和反馈调节等步骤，空调自控原理能够实现对空调的智能化控制和运行，使室内温
度能够保持在一个舒适的范围内。
这种自控原理的应用不仅提高了空调的效果，也节约了能源的消耗，实现了对环境的保护。
自控原理资料
自控原理
自控原理是指在一个系统中，通过设定目标、监测实际状况，然后通过反馈来对系统进行调整，以使系统能够自我调节、自我控制的一种原理。
自控原理被广泛运用于许多领域，如工程控制系统、生态系统、经济系统等。
自控原理在工程控制系统中的应用
在工程控制系统中，自控原理起着至关重要的作用。
工程控制系统是指通过传感器获取系统的状态信息，然后通过执行器对系统进行控制，以实现系统的预期目标。
自控原理在工程控制系统中的应用可以帮助系统实现自动化控制，提高系统的稳定性和效率。
自控原理在生态系统中的应用
生态系统是一个复杂的系统，包括了许多生物和非生物组成部分。
在生态系统中，自控原理可以帮助系统自我调节，保持生态平衡。
例如，生物通过自觉的选择食物和生存环境，以维持生态系统的稳定性。
同时，自控原理也可以帮助人类更好地保护和管理生态系统，以实现人与自然的和谐共生。
自控原理在经济系统中的应用
在经济系统中，自控原理可以帮助企业实现自我调节和自我控制。
通过设定目标、监测市场状况，企业可以及时调整经营策略，提高竞争力。
同时，政府也可以通过自控原理来制定经济政策，以促进经济的稳定增长。
综上所述，自控原理作为一种普遍适用的原理，可以帮助系统实现自我调节、自我控制，提高系统的稳定性和效率。
通过深入理解和运用自控原理，我们可以更好地管理和优化各种系统，实现系统的良性发展。
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双闭环直流调速系统设计在双闭环调速系统中，电动机、晶闸管整流装置、触发装置都可按负载的工艺要求来选择和设计。
根据生产机械和工艺的要求提出系统的稳态和动态性能指标，而系统的固有部分往往不能满足性能指标要求，所以需要设计合适的校正环节来达到。
校正方法有许多种类，而且对一个系统来说，能够满足性能指标的校正方案也不是唯一的。
在直流调速系统中，常用的校正方法有串联校正和并联校正两种，其中串联校正简便，且可利用系统固有部分中的运算放大器构成有源校正网络来实现。
因此，本章重点讨论直流调速系统的串联校正方法。
自动控制原理中，为了区分系统的稳态精度，按照系统中所含积分环节的个数，把系统分为0型、I型、II型…系统。
系统型别越高，系统的准确度越高，但相对稳定性变差。
0型系统的稳态精度最低，而III型及III型以上的系统则不易稳定，实际上极少应用。
因此，为了保证一定的稳态精度和相对稳定性，通常在I型和II型系统中各选一种作为典型，称为典型I型和II型系统，作为设计方法的基础。
一、典型I型系统1、数学模型1）框图及标准传递函数典型I型系统的框图如图7-1所示，其开环传递函数为：)1()(+=Ts s K s G其中，参数有二个：K 、和T ，T 一般为系统保留下来的固有参数，K 为需要选定的参数。
2）Bode 图由图可知，在ω=1处，L(ω)=20lgK ，在ω=ωc 处，L(ω)=0，根据20lg 1lg 0lg 20-=--cK ω (当ωc <1/T 时)可得 K=ωc为使系统具有较好的相对稳定性，通常要求Tc1<ω，即TK 1<，这也是典型I 型系统的条件。
3）参数和性能指标关系典型I 型系统为二阶系统，典型二阶系统的参数和性能指标关系在第三章中已分析由图7-1可得典型I 型系统的闭环传递函数为：222222///)1(1)1()()(nn ns s TK T s s T K Ks TsK Ts S K Ts s Ks R s C ωξωω++=++=++=+++=所以KTT K n 21==ξω根据第三章讲过的公式，可以算出不同K 值下系统的性能指标。
见表7-1由上表可见，当开环放大倍数K 越大，对应的阻尼比ξ越小，则相位裕量愈大，最大超调量愈小，但同时快速性将变差。
3）“二阶最佳”设计为使系统既有较好的相对稳定性，又有较快的响应。
对典型I 型系统通常取TK 21=，（对应ξ=0.707），即为三阶最佳条件。
此时σp =4.3%二、典型II 型系统 1、数学模型1）框图及标准传递函数典型II 型系统的框图如图7-3所示，其开环传递函数为：)1()1()(221++=s T s s T K s G其中，参数有三个：K 、T 1和T 2 ，T 2一般为固有参数，K 和T 1为需要选定的参数。
由稳定性的判断条件可知，只有当T 1>T 2时，K 为大于零的任何值，系统都是稳定的。
这也是典型II 型系统的条件。
2）Bode 图3）参数和性能指标关系我们常采用最大相位裕量法（即υ=υm 准则），这是因为相位裕量υ越大，超调量越小，系统的稳定性越好。
为分析问题方便，引入一个新参数h ，并定义为中频宽：2112T T h ==ωω用最大相位裕量法求得参数为：22211T h h K hT T ==不同h 值，跟随指标是不一样的，见表7-2。
由上表可见，当h 取得愈宽，则相位裕量愈大，最大超调量愈小，但快速性将变差。
3）三阶最佳设计当h=4时，可使系统既有一定的相对稳定性，又有较快的响应。
我们认为最大相位裕量法中h=4为三阶最佳条件。
此时2221814T K T T ==这时，系统的指标为σp =43%，t s =16.6T 2(δ=2%) 三、典型I 型和典型II 型系统性能的比较对直流调速系统，一般情况下，典型I 型系统的跟随性能指标要比和典型II 型系统好；而典型II 型系统的抗扰性能要比和典型I 型系统好。
例如：系统数学模型的建立 1、 系统的动态结构框图如图7-6所示。
设直流电动机的规格如下：P N =2.2KW ，I N =12.5A ，n N =1500r/min ，R a =1.36Ω，L a =22mH 。
变流装置采用三相桥式整流电路，晶闸管触发整流装置放大倍数K tr =40，整流装置内阻R r =3.24Ω，平均延迟时间τD =0.00167s 。
平波电抗器电阻R s =0.4Ω，电感L s =100m 。
折算到直流电动机轴的飞轮力矩惯量GD 2=2.37Nm 2图7-6给定电压U sn 、速度调节器限幅电压U sim 、电流调节器限幅电压U cm ，一般取8~10V 。
此例中取U sn =U sim =U cm =8V 。
2、 系统固有部分的主要参数计算 （1）电动机的电磁时间常数sR L T a 0244.05122.0===∑∑（2）电动机的电动势常量r V n R I UK Na N Ne m i n /1354.0150036.15.12220⋅=⨯-=-=φ（3）电动机的转矩常量A m N C K e T /293.11354.055.955.9⋅==⨯==φφ（4）转速惯量rs m N GD J G min/00632.037537.23752⋅⋅⋅===2．预先选定的参数（1）调节器输入回路电阻R 0为简化起见，调节器的输入电阻一般均取相同数值，通常选用10~60K Ω，本实例取R 0=(10 K Ω+10 K Ω) =20K Ω （2）电流反馈系数β设最大允许电流I dm =1.5I dN ，有I dm =1.5×12.5=18.75AA V I Udmsim/427.075.188===β（3）速度反馈系数αrV n UNsnmmin/00533.015008⋅===α（4）电流滤波时间常数T fi 及转速滤波时间常数T fn由于电流检测信号和转速检测信号中含有谐波分量，而这些谐波分量会使系统产生振荡。
所以需加反馈滤波环节。
滤波环节可以抑制反馈信号中的谐波分量，但同时也给反馈信号带来惯性的影响，为了平衡这一惯性的影响，在调节器给定输入端也加入一个同样参数的给定滤波环节。
电流滤波时间常数T fi 一般取1~3ms ，转速滤波时间常数T fn 一般取5~20ms 。
对滤波时间常数，若取得过小，则滤不掉信号中的谐波，影响系统的稳定性。
但若取得过大，将会使过渡过程增加，降低系统的快速性。
本例中取T fi =2ms=0.002s T fn =10ms=0.01s二、 电流调节器的设计 1．电流环框图的建立及化简电流环框图如图7-8a 所示，由于转速对给定信号的响应时间较电流对给定信号的响应时间长得多（几~几十倍），因此在计算电流的动态响应时，可以把电动机的转速看成恒量。
而恒量对动态分量是不起作用的，因此，为简化起见，可把反电势略去。
将非单位负反馈变换成单位负反馈系统。
如图7-8b 所示。
由于T fi （0.002）和τD （0.00167）较T a （0.0244）小得多，所以可把前两者构成的小惯性环节合并。
TΣi =0.002+0.00167=0.00367s2． 电流调节器的设计（1） 确定系统的类型对电流环，可以校正成典I 系统，也可以校正成典II 系统应根据生产机械的要求而定，一般对抗扰性能要求不是特别严格时均采用典I 系统设计即可。
现将电流环校正成典I 系统。
（2） 电流调节器的选择显然，欲校正成典I 系统，电流调节器应选用PI 调节器。
其传递函数为sT s T K s G i i iCR 1)(+=而)10244.0)(100367.0(4.3)(0++=s s s G图7-8a)b))1()10244.0)(100367.0(4.31)()(0+=+++=Ts s K s s sT s T K s G s G i i iCR（3） 电流调节器参数的选取按二阶最佳系统设计，取T i =T a =0.0244s00367.0214.3⨯=iiT K得K i =0.973设取调节器的输入电阻R 0=60 K Ω，则 R i =K i R 0=0.973×60=58.4 K Ω 取R i =60 K ΩFF R T C ii i μ41.01041.010600244.063=⨯=⨯==-取C i =0.47μFFF R T C ioi oi μ13.01013.01060002.04463=⨯=⨯⨯==-取C 0i =0.15μF 三、 速度调节器的设计 1．速度环框图的建立及化简电流环等效闭环传递函数的求取100734.034.2100734.0000027.034.2427.012.13600367.02.136)()(22+≈++=⨯++=s s s s s s U s I si d速度环框图如图7-9a 所示，将非单位负反馈变换成单位负反馈系统。
同理，可把两个小惯性环节合并。
如图7-9b 所示。
2． 速度调节器的设计（1）确定系统的类型对速度环，可以校正成典I 系统，也可以校正成典II 系统，应根据生产机械的要求而定，大多数调速系统的速度环都按典II 系统进行设计。
现将速度环校正成典II 系统。
（2）速度调节器的选择显然，欲校正成典II 系统，速度调节器应选用PI 调节器。
其传递函数为s T s T K s G n n n SR 1)(+=而 )101734.0(54.2)(0+=s s s G)101734.0()1(54.2)101734.0(54.21)()(20++=++=s s s T T K s s s T s T K s G s G n n n n n n SR图7-9a)b)（3）速度调节器参数的选取按三阶最佳系统设计，取T n =4T Σn =4×0.01734=0.06936s201734.08154.2⨯=n nT K得K n =11.25设取调节器的输入电阻R 0=60 K Ω，则R n =K n R 0=11.25×60=675 K Ω取R n =680 K ΩF F R T C n n n μ102.010102.010*******.063=⨯=⨯==-取C i =0.1μFF F R T C o on on μ666.010666.0106001.04463=⨯=⨯⨯==-取C on =0.66μF （两个0.33μF 并联）至此，双闭环直流调速系统的理论设计初步完成，但还需实际调试和修正。
为了保证控制系统有一定的稳态精度和相对稳定性，通常在I 型和II 型系统中各选一种，称为典型I 型和II 型系统，作为工程设计方法的基础。