Feedback Control-1

A Perspective on Feedback Control
brain
input Plant/Process：tank Controlled variable：water level Input: desired water level
arms
eyes
Man’s function: measurement comparing and operating
• • • • • • A Perspective on Feedback Control Chapter Overview An Example of Feedback System Simple Analysis A Brief History on Feedback Control An Overview of Book
The Position in Curriculum Program
信号与系统 电路理论 电机与拖动 大学物理（力学、热力学） 自动控制理论 复变函数、拉普拉斯变换 模拟电子技术 线性代数 高等数学（含微分方程）
运动控制
过程控制
检测技术
计算机控制技术
现代控制理论
Chapter 1 An Overview and Brief History of Feedback Control
Manual level control
A Perspective on Feedback Control
input
Control system
controller actuator Level measuring
Plant：tank Controlled variable：water level Input: desired water level Control system’s function: measurement、comparing and operating
controlled variable /output/response
At least two problems with open loop control !!
Why open loop?
Closed-Loop Control
It also called feedback control!
Block Diagram of Closed-Loop Control
disturbance output Controller Process
More about Block Diagram
disturbance
input
error Controller Process
output
Sensor
system subsystem or element The arrows are the representation of information/signals!
[4] 卢子广 等. 自动控制理论[M]. 北京：机械工业出版社，2009
• 总学时：90 学分：4.5 • 讲课：72学时 实验：18 学时 Email: xyhe@gxu.edu.cn 答疑预约地点：电气楼5楼
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Automatic level control ：
Open-Loop Control
Block Diagram of Open-Loop Control
disturbance /noise
control signal/ manipulated variable
input/reference Controller Process
Course Features （3）
• 主要内容：自动控制的一般概念，常见物 理系统的数学模型，线性控制系统的一般 分析、设计（校正、综合）方法以及线性 离散系统分析与设计初步、非线性系统分 析基础。 • 主要的学习目的和任务：掌握关于自动控制 系统的基本概念、基本理论和基本方法；掌 握线性控制系统的数学模型建立、系统分析 和综合方法，线性离散系统的分析方法和非 线性控制系统的基本概念和分析的基本方法 。
自动控制理论
Control System Analysis and Design
Course Introduction
References:
[1] John J. Dazzo. Linear Control System Analysis and Design [M]. McGraw-Hill, 1995 [2] Benjamin C. Kuo. Automatic Control Systems [M]. Prentice-Hall 1995 Seventh Edition [3]Richard C. Dorf. 现代控制系统[M]. 北京：高等教育出版社，2001 第八版
Course Features（1）
• 是一门专业基础/专业课 • 自动控制理论是一门技术学科，从方 法论的角度来研究自动控制系统的模 型建立、分析与设计。 • 与其他学科的系统分析与设计存在共 同之处
Course Features （2）
• 自动控制理论已经发展为理论严密、系统完整、逻 辑性很强的一门学科。从20世纪40年代的经典反馈 控制理论发展到：自适应控制、优化控制、鲁棒控 制、大系统控制、智能控制等多个分支。 • 研究的对象已经从工程系统发展到：经济、社会、 交通、环境、医学、生物多个领域。
disturbance input
error Controller Process
output
Sensor noise
Normally use negative feedback !!
Feed-forward Control
Block Diagram of Feed-forward Control