自动控制基本理论
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制学科发展日新月异. 越来越复杂和越来越精确的控制要求以及 高度发展的现代科技(如计算机)是促进自 动控制学科飞速发展的重要原因
•自动控制理论的内容
时域法 频域法
根轨迹法
经典控制理论
线性
描述函数法
(19世纪中叶-20世纪50年代) 自
非线性
相平面法 李雅普诺夫法
动
波波夫法
控 制
采样控制
Z变换法
理
状态反馈控制
论
最优控制
智能控制
现代控制 理论(60 年代以来)
自适应控制 模糊控制
预测控制 大系统多层分散控制
•自动控制理论的内容
研究对象 数学工具
经 单输入-单 微分方程
典 输出
传递函数
控 线性定常 制 系统
常用分析方法
局限性
时域分析法，频 对复杂多变量
域分析法,根轨 系统、时变和
迹分析法
非线性系统无
能为力
•自动控制系统的分类
1.根据结构划分
a.负反馈系统（闭环系统） b.前馈控制系统（开环系统） c.复合控制系统
2.根据系统功能划分
温度控制系统 压力控制系统 位置控制系统……
•自动控制系统的分类
3.按给定值的形式划分
a.定值控制系统（输入量是恒定的常值，任务： 在各种扰动作用下都能使输出量保持在恒定希望 值附近，如恒温、水位、恒压控制系统） b.随动系统（也叫伺服系统，跟踪系统） 这种控制系统的输入量是事先不知道的任意时间 函数。任务：使输出量迅速而准确地跟随输入量 的变化而变化。比如：飞机和舰船的操舵系统， 雷达自动跟踪系统。 c.程序控制系统（输入量按照给定的程序变化。 任务：使输出量按预先给定的程序指令而动作） 最典型的就是数控车床和机器人控制系统。
r 给定值
e 控制器
- 偏差
测量信号
执行机构 被控对象 测量变速器
c 被控量
去掉扰动后的自动控制系统原理图
•对自动控制系统的性能要求
当输入信号突然发生跳变时，这时输出量还处
在原有的平衡状态，这样就出现了偏差，这个
偏差控制输出量达到新的平衡，这就是一个调
节过程。
输入r(t)
输入c(t)
实际
1
2 1
•自动控制系统的分类
4.按系统的特性分类
a.线性系统(具有叠加性和齐次性，可以用线性 微分方程来描述) b.非线性系统（不适用叠加原理，用非线性方程 来描述）
5.按信号的形式分类
a.连续控制系统 bΒιβλιοθήκη Baidu离散控制系统
•对自动控制系统的性能要求
输入信号和扰动是一个系统典型的外作用，但希望系 统只受输入信号的控制，而丝毫不受扰动的影响，所 以我们只研究在输入信号作用下，对系统性能的要求。
19世纪50年代末，控制系统设计问题的重点从设 计许多可行系统中的一种系统，转到设计在某种意 义上的最佳系统。
•自动控制的历史
•美国MIT的N. Wiener于1948发表《控制论》 (Cybernetics)，标志着控制论学科的诞生。
•自动控制的历史
19世纪60年代，数字计算机的出现为复杂系统的 基于时域分析的现代控制理论提供了可能。
理想的
调节过程
1
0
t
0
t
•对自动控制系统的性能要求
整个调节过程分为两个阶段:
a.过渡过程 反映系统的动态特性。（输出量处于激烈 变化之中）
b.稳态过程 反映系统的稳态特性。（输出量稳定在新
的平衡状态，并保持不变。）
输入c(t)
阴影部分表示的是
实际
实际调节过程与理想 调节过程的差异，差 异越小，系统的调节
——按偏差控制
•自动控制的基本方式
•闭环控制系统的特点：
•1.系统具有纠正偏差的能力。 •2.抗扰性好，控制精度高。 •3.包含元件多，结构复杂，价格高。 •4.参数应选择适当。
•自动控制的基本方式
•复合控制 兼有开环控制和闭环控制两者的优
点，精度很高
复合控制系统（按补偿对象不同，可分为）
——按给定补偿 ——按扰动补偿
从1960年到1980，确定性系统、随机系统的最佳 控制，及复杂系统的自适应和学习控制，都得到充 分的研究。
从1980年到现在，现代控制理论进展集中于鲁棒 控制、H∞控制及其相关课题。
•自动控制的历史
控制理论发展
1.经典控制理论 40～50年代形成 适用于SISO（单输入－单输出）系统 基于：二战军工技术 目标：反馈控制系统的稳定 基本方法：传递函数，频率法，PID调节器 (频域) 2.现代控制理论 60～70年代形成 适用于MIMO （多输入－多输出）系统 基于： 冷战时期空间技术，计算机技术 目标：最优控制 基本方法：状态空间表达式
2 1
1
理想的 调节过程
质量越高。
0
t
•对自动控制系统的性能要求
典型外作用：
为了能对不同的控制系统的性能用统一的标准来恒 量，通常需要选择几种典型的外作用。
选取原则 （1）在现场及实验中容易产生 （2）系统在工程中经常遇到，并且是 最不利的外作用。 （3）数学表达式简单，便于理论分析
•对自动控制系统的性能要求
•自动控制的基本方式
•闭环控制
引入闭环控制后的直流电机转速控制系统。
电网电压
ur
直
可
流
控
uε
放 大
uk
硅 功
ua
M
负载
n
+
器
放
测速
u+b
G 发电机
-
•自动控制的基本方式
•闭环控制的方框图
P
电位器 ur
电压 uk 放大器
可控硅 ua 功放
扰动
直流 n 电动机
电位器 ur
uε 电压 uk 放大器
- ub
给定值 控制器
给
水
执行器
控手制阀阀
气鼓
手阀 蒸汽
控制阀 给水
水位变送器
•自动控制系统示例
•自动控制系统的组成
给定量
控制量
被控对象
电 V+ 位 器
功率 放大器
电动机 负载
扰动量
反馈量
测速发电机 被控量
•自动控制系统示例
•自动控制系统的组成及方框图
r 给定值
e 控制器
- 偏差
执行机构
n 扰动 被控对象
•自动控制与自动控制系统
自动控制学科的特点: 应用小领广至域电.泛子表,大至人造卫星,几乎包括各个 日益很控重难制想装要象置现 如代 何生 能活 够和 继生 续产? 你过敢程让没大有型自发动 发展电用从 运迅机不离行组能心上速用自重亿人 动锤次工 控式 的控 制的CP制 温简U来 度单的运 的自智行 电动能吗 冰机机箱?械器你吗到人愿？具,自意有动使每控秒
•自动控制的基本方式
•按给定补偿的复合控制
补偿 装置
输入量 + –
控制 装置
被 控 输出量 对象
•自动控制的基本方式
•按扰动补偿的复合控制
输入量 + –
补偿 装置
控制 装置
扰动量 +
被 控 输出量 对象
•自动控制系统示例
•锅炉气鼓水位控制系统
蒸汽
气鼓
测量变送器 眼
给定值 控制器
脑
水位计
执行 手 机构
自动控制原理
自动控制理论
主要内容
自动控制的历史 自动控制理论的基本概念
•自动控制的历史
• 分为3个阶段
前期控制(1400BC~1900) 经典控制(1935~1950) 现代控制(1950~Now)
•自动控制的历史
• 前期控制阶段(1400BC~1900)
公元前330年古希腊，水钟运用浮球控制器 公元前250年，在油泵中保持液位恒定 1600年左右，荷兰人发明了温度控制器 1681年，压力控制器
对系统性能的基本要求
阶跃输入是变化最剧烈，对系统最不利的外作用， 如果系统在阶跃函数作用下能满足自动控制任务。那 么，系统在其它缓慢变化的外作用下更能满足要求。 所以，常选用阶跃函数作用典型输入来研究系统的性 能。阶跃响应的某些特征值，就是性能指标，可以统 一评价系统的性能。总的来说，希望实际的调节过程 尽可能接近于理想的调节过程。工程上把它归结为
•自动控制的基本方式
•闭环控制的应用
锅炉设备的压力和温度自动保持恒定
数控机床按照预定的程序自动地切削工件
导弹发射与制导系统，自动使导弹攻击目标
无人驾驶飞机按照预定航迹自动升降和飞行
人造卫星准确地进入预定轨道运行并回收
自动控制技术的应用范围已扩展到生物、医学、环境、 经济管理和其它许多社会生活领域中，自动控制已成 为现代社会活动中不可缺少的重要组成部分。
可控硅 ua 功放
测速发电机
扰动
直流 n 电动机
•自动控制的基本方式
•闭环控制
同开环系统相比，该系统由于干扰引起的转速
误差要小得多。
扰动
电位器 ur
uε 电压 uk 放大器
- ub
可控硅 ua 功放
直流 n 电动机
测速发电机
只有负反馈控制系统才能完成自动控制的任务 负反馈控制系统最大的特点：检测偏差，纠正偏差
1932年，Nyquist提出了一种根据系统的开环频 率响应(对稳态正弦输入)，确定闭环系统稳定性的 方法。
•自动控制的历史
1934年，Hezen提出了用于位置控制系统的伺服 机构的概念，讨论了可以精确跟踪变化的输入信号 的机电伺服机构。
19世纪40年代，频率响应法为闭环控制系统提供 了一种可行方法，Evans提出并完善了根轨迹法。
控制量 控制装置
扰动 被控制量
被控对象
开环控制又可称为前馈控制，因为控制作用 是由输入信号直接向前输送，而不是由输出信 号回输到输入信号来进行控制的，故称为前馈 控制。
•自动控制的基本方式
•开环控制 直流电机转速控制系统
电网电压
P
直
可
流
控
ur
放 大
uk
硅 功
ua
M
n
负载
器
放
+
电位器（产生给定电
压ur）如果0~10V
现 多输入-多 线性代数
代 输出变系 矩阵理论
控 制
数，非线 性等系统
状态空间法
比较繁琐
（计算机技术的 迅速发展，这一 局限性已克服)
•自动控制的基本方式
开环控制 闭环控制 复合控制
——输入补偿 ——扰动补偿
•自动控制的基本方式
•开环控制
定义：输出量与输入量之间没有反向联系，只靠输 入量对输出量单向控制的系统叫开环控制系统。
•自动控制的历史
• 前期控制阶段(1400BC~1900)
尾
箭蔟
羽
飞行方向 空气阻力
我国古代的弓箭
18世纪，瓦特的离心调速器
控制系统的形成仅靠直觉和发明，未形成系统理论
•自动控制的历史
18世纪，James Watt 为控制蒸汽机速度设计的 离心调节器，是自动控制领域的第一项重大成果。
1922年，Minorsky研制出船舶操纵自动控制器， 并证明了从系统的微分方程确定系统的稳定性的方 法。
•自动控制的基本概念
什么是自动控制 自动控制理论的内容 自动控制的基本方式 自动控制系统示例 自动控制系统的分类 对自动控制系统的基本要求
•自动控制与自动控制系统
控制的本意：为了达到某种目的对事物进行支配、 管束、管制、管理、监督、镇压。
自动控制：在没有人直接参与的情况下，利用外加 的设备或装置（称控制装置或控制器），使机器、 设备或生产过程（被控对象）的某个工作状态或参 数（即被控量）自动地按照预定的规律运行。
测量信号 测量变速器
•闭环控制系统中的基本术语
(1) 被控对象 (2) 被控量或输出量 (3) 控制量 (4) 设定量或输入量 (5) 扰动量 (6) 反馈量
(7) 偏差量 (8) 前向通道或正向通道 (9) 反馈通道或反向通道 (10) 理想输出 (11) 实际输出
c 被控量
方框图为：
P
电位器 ur
电压 uk 放大器
转速0~1000转
可控硅 ua 功放
扰动
直流 n 电动机
•自动控制的基本方式
•开环控制系统的特点：
•1.结构简单经济 •2.调试方便 •3.抗干扰能力差，控制精度不高。
P
电位器 ur
电压 uk 放大器
可控硅 ua 功放
扰动
直流 n 电动机
•自动控制的基本方式
自动控制系统：是由控制装置和被控对象所组成， 它们以某种相互依赖的的方式组合成为一个有机整 体，并对被控对象进行自动控制。
•自动控制与自动控制系统
人工控制与自动控制
煤气灶上油煎鸡蛋 时的油温控制 自行车速度控制 汽车驾驶 收音机音量调节
……
电饭煲 空调 抽水马桶 汽轮机转速控制 导弹飞行控制 声控光控路灯 ……
•自动控制的历史
牛顿(1642-1727)
瓦特(1736-1819)
拉普拉斯(1749-1827)
李亚普诺夫(1857-1918)
•我国历史和现状
我国起步晚，在现代科学史上没有占据一 席之地，1954年钱学森创立并引入工程控 制论，80年代普遍开展教学和研究，但基 础工业落后，以原料到生产，各方面落后， 从自动化的材料、元件、系统和技术各方 面都与发达国家有较大差距。
•闭环控制
定义：输出量与输入量之间有反向联系，靠输入量与主 反馈信号之间的偏差对输出量进行控制的系统叫闭环 控制系统。
反馈：是把系统输出量全部或一部分回送到输入端，以 增强或减弱输入信号的效应。
闭环控制又可称为反馈控制，因为控制作用 是由输入信号和输出信号回输到输入的信号共 同来进行控制的，故称为反馈控制。
•自动控制理论的内容
时域法 频域法
根轨迹法
经典控制理论
线性
描述函数法
(19世纪中叶-20世纪50年代) 自
非线性
相平面法 李雅普诺夫法
动
波波夫法
控 制
采样控制
Z变换法
理
状态反馈控制
论
最优控制
智能控制
现代控制 理论(60 年代以来)
自适应控制 模糊控制
预测控制 大系统多层分散控制
•自动控制理论的内容
研究对象 数学工具
经 单输入-单 微分方程
典 输出
传递函数
控 线性定常 制 系统
常用分析方法
局限性
时域分析法，频 对复杂多变量
域分析法,根轨 系统、时变和
迹分析法
非线性系统无
能为力
•自动控制系统的分类
1.根据结构划分
a.负反馈系统（闭环系统） b.前馈控制系统（开环系统） c.复合控制系统
2.根据系统功能划分
温度控制系统 压力控制系统 位置控制系统……
•自动控制系统的分类
3.按给定值的形式划分
a.定值控制系统（输入量是恒定的常值，任务： 在各种扰动作用下都能使输出量保持在恒定希望 值附近，如恒温、水位、恒压控制系统） b.随动系统（也叫伺服系统，跟踪系统） 这种控制系统的输入量是事先不知道的任意时间 函数。任务：使输出量迅速而准确地跟随输入量 的变化而变化。比如：飞机和舰船的操舵系统， 雷达自动跟踪系统。 c.程序控制系统（输入量按照给定的程序变化。 任务：使输出量按预先给定的程序指令而动作） 最典型的就是数控车床和机器人控制系统。
r 给定值
e 控制器
- 偏差
测量信号
执行机构 被控对象 测量变速器
c 被控量
去掉扰动后的自动控制系统原理图
•对自动控制系统的性能要求
当输入信号突然发生跳变时，这时输出量还处
在原有的平衡状态，这样就出现了偏差，这个
偏差控制输出量达到新的平衡，这就是一个调
节过程。
输入r(t)
输入c(t)
实际
1
2 1
•自动控制系统的分类
4.按系统的特性分类
a.线性系统(具有叠加性和齐次性，可以用线性 微分方程来描述) b.非线性系统（不适用叠加原理，用非线性方程 来描述）
5.按信号的形式分类
a.连续控制系统 bΒιβλιοθήκη Baidu离散控制系统
•对自动控制系统的性能要求
输入信号和扰动是一个系统典型的外作用，但希望系 统只受输入信号的控制，而丝毫不受扰动的影响，所 以我们只研究在输入信号作用下，对系统性能的要求。
19世纪50年代末，控制系统设计问题的重点从设 计许多可行系统中的一种系统，转到设计在某种意 义上的最佳系统。
•自动控制的历史
•美国MIT的N. Wiener于1948发表《控制论》 (Cybernetics)，标志着控制论学科的诞生。
•自动控制的历史
19世纪60年代，数字计算机的出现为复杂系统的 基于时域分析的现代控制理论提供了可能。
理想的
调节过程
1
0
t
0
t
•对自动控制系统的性能要求
整个调节过程分为两个阶段:
a.过渡过程 反映系统的动态特性。（输出量处于激烈 变化之中）
b.稳态过程 反映系统的稳态特性。（输出量稳定在新
的平衡状态，并保持不变。）
输入c(t)
阴影部分表示的是
实际
实际调节过程与理想 调节过程的差异，差 异越小，系统的调节
——按偏差控制
•自动控制的基本方式
•闭环控制系统的特点：
•1.系统具有纠正偏差的能力。 •2.抗扰性好，控制精度高。 •3.包含元件多，结构复杂，价格高。 •4.参数应选择适当。
•自动控制的基本方式
•复合控制 兼有开环控制和闭环控制两者的优
点，精度很高
复合控制系统（按补偿对象不同，可分为）
——按给定补偿 ——按扰动补偿
从1960年到1980，确定性系统、随机系统的最佳 控制，及复杂系统的自适应和学习控制，都得到充 分的研究。
从1980年到现在，现代控制理论进展集中于鲁棒 控制、H∞控制及其相关课题。
•自动控制的历史
控制理论发展
1.经典控制理论 40～50年代形成 适用于SISO（单输入－单输出）系统 基于：二战军工技术 目标：反馈控制系统的稳定 基本方法：传递函数，频率法，PID调节器 (频域) 2.现代控制理论 60～70年代形成 适用于MIMO （多输入－多输出）系统 基于： 冷战时期空间技术，计算机技术 目标：最优控制 基本方法：状态空间表达式
2 1
1
理想的 调节过程
质量越高。
0
t
•对自动控制系统的性能要求
典型外作用：
为了能对不同的控制系统的性能用统一的标准来恒 量，通常需要选择几种典型的外作用。
选取原则 （1）在现场及实验中容易产生 （2）系统在工程中经常遇到，并且是 最不利的外作用。 （3）数学表达式简单，便于理论分析
•对自动控制系统的性能要求
•自动控制的基本方式
•闭环控制
引入闭环控制后的直流电机转速控制系统。
电网电压
ur
直
可
流
控
uε
放 大
uk
硅 功
ua
M
负载
n
+
器
放
测速
u+b
G 发电机
-
•自动控制的基本方式
•闭环控制的方框图
P
电位器 ur
电压 uk 放大器
可控硅 ua 功放
扰动
直流 n 电动机
电位器 ur
uε 电压 uk 放大器
- ub
给定值 控制器
给
水
执行器
控手制阀阀
气鼓
手阀 蒸汽
控制阀 给水
水位变送器
•自动控制系统示例
•自动控制系统的组成
给定量
控制量
被控对象
电 V+ 位 器
功率 放大器
电动机 负载
扰动量
反馈量
测速发电机 被控量
•自动控制系统示例
•自动控制系统的组成及方框图
r 给定值
e 控制器
- 偏差
执行机构
n 扰动 被控对象
•自动控制与自动控制系统
自动控制学科的特点: 应用小领广至域电.泛子表,大至人造卫星,几乎包括各个 日益很控重难制想装要象置现 如代 何生 能活 够和 继生 续产? 你过敢程让没大有型自发动 发展电用从 运迅机不离行组能心上速用自重亿人 动锤次工 控式 的控 制的CP制 温简U来 度单的运 的自智行 电动能吗 冰机机箱?械器你吗到人愿？具,自意有动使每控秒
•自动控制的基本方式
•按给定补偿的复合控制
补偿 装置
输入量 + –
控制 装置
被 控 输出量 对象
•自动控制的基本方式
•按扰动补偿的复合控制
输入量 + –
补偿 装置
控制 装置
扰动量 +
被 控 输出量 对象
•自动控制系统示例
•锅炉气鼓水位控制系统
蒸汽
气鼓
测量变送器 眼
给定值 控制器
脑
水位计
执行 手 机构
自动控制原理
自动控制理论
主要内容
自动控制的历史 自动控制理论的基本概念
•自动控制的历史
• 分为3个阶段
前期控制(1400BC~1900) 经典控制(1935~1950) 现代控制(1950~Now)
•自动控制的历史
• 前期控制阶段(1400BC~1900)
公元前330年古希腊，水钟运用浮球控制器 公元前250年，在油泵中保持液位恒定 1600年左右，荷兰人发明了温度控制器 1681年，压力控制器
对系统性能的基本要求
阶跃输入是变化最剧烈，对系统最不利的外作用， 如果系统在阶跃函数作用下能满足自动控制任务。那 么，系统在其它缓慢变化的外作用下更能满足要求。 所以，常选用阶跃函数作用典型输入来研究系统的性 能。阶跃响应的某些特征值，就是性能指标，可以统 一评价系统的性能。总的来说，希望实际的调节过程 尽可能接近于理想的调节过程。工程上把它归结为
•自动控制的基本方式
•闭环控制的应用
锅炉设备的压力和温度自动保持恒定
数控机床按照预定的程序自动地切削工件
导弹发射与制导系统，自动使导弹攻击目标
无人驾驶飞机按照预定航迹自动升降和飞行
人造卫星准确地进入预定轨道运行并回收
自动控制技术的应用范围已扩展到生物、医学、环境、 经济管理和其它许多社会生活领域中，自动控制已成 为现代社会活动中不可缺少的重要组成部分。
可控硅 ua 功放
测速发电机
扰动
直流 n 电动机
•自动控制的基本方式
•闭环控制
同开环系统相比，该系统由于干扰引起的转速
误差要小得多。
扰动
电位器 ur
uε 电压 uk 放大器
- ub
可控硅 ua 功放
直流 n 电动机
测速发电机
只有负反馈控制系统才能完成自动控制的任务 负反馈控制系统最大的特点：检测偏差，纠正偏差
1932年，Nyquist提出了一种根据系统的开环频 率响应(对稳态正弦输入)，确定闭环系统稳定性的 方法。
•自动控制的历史
1934年，Hezen提出了用于位置控制系统的伺服 机构的概念，讨论了可以精确跟踪变化的输入信号 的机电伺服机构。
19世纪40年代，频率响应法为闭环控制系统提供 了一种可行方法，Evans提出并完善了根轨迹法。
控制量 控制装置
扰动 被控制量
被控对象
开环控制又可称为前馈控制，因为控制作用 是由输入信号直接向前输送，而不是由输出信 号回输到输入信号来进行控制的，故称为前馈 控制。
•自动控制的基本方式
•开环控制 直流电机转速控制系统
电网电压
P
直
可
流
控
ur
放 大
uk
硅 功
ua
M
n
负载
器
放
+
电位器（产生给定电
压ur）如果0~10V
现 多输入-多 线性代数
代 输出变系 矩阵理论
控 制
数，非线 性等系统
状态空间法
比较繁琐
（计算机技术的 迅速发展，这一 局限性已克服)
•自动控制的基本方式
开环控制 闭环控制 复合控制
——输入补偿 ——扰动补偿
•自动控制的基本方式
•开环控制
定义：输出量与输入量之间没有反向联系，只靠输 入量对输出量单向控制的系统叫开环控制系统。
•自动控制的历史
• 前期控制阶段(1400BC~1900)
尾
箭蔟
羽
飞行方向 空气阻力
我国古代的弓箭
18世纪，瓦特的离心调速器
控制系统的形成仅靠直觉和发明，未形成系统理论
•自动控制的历史
18世纪，James Watt 为控制蒸汽机速度设计的 离心调节器，是自动控制领域的第一项重大成果。
1922年，Minorsky研制出船舶操纵自动控制器， 并证明了从系统的微分方程确定系统的稳定性的方 法。
•自动控制的基本概念
什么是自动控制 自动控制理论的内容 自动控制的基本方式 自动控制系统示例 自动控制系统的分类 对自动控制系统的基本要求
•自动控制与自动控制系统
控制的本意：为了达到某种目的对事物进行支配、 管束、管制、管理、监督、镇压。
自动控制：在没有人直接参与的情况下，利用外加 的设备或装置（称控制装置或控制器），使机器、 设备或生产过程（被控对象）的某个工作状态或参 数（即被控量）自动地按照预定的规律运行。
测量信号 测量变速器
•闭环控制系统中的基本术语
(1) 被控对象 (2) 被控量或输出量 (3) 控制量 (4) 设定量或输入量 (5) 扰动量 (6) 反馈量
(7) 偏差量 (8) 前向通道或正向通道 (9) 反馈通道或反向通道 (10) 理想输出 (11) 实际输出
c 被控量
方框图为：
P
电位器 ur
电压 uk 放大器
转速0~1000转
可控硅 ua 功放
扰动
直流 n 电动机
•自动控制的基本方式
•开环控制系统的特点：
•1.结构简单经济 •2.调试方便 •3.抗干扰能力差，控制精度不高。
P
电位器 ur
电压 uk 放大器
可控硅 ua 功放
扰动
直流 n 电动机
•自动控制的基本方式
自动控制系统：是由控制装置和被控对象所组成， 它们以某种相互依赖的的方式组合成为一个有机整 体，并对被控对象进行自动控制。
•自动控制与自动控制系统
人工控制与自动控制
煤气灶上油煎鸡蛋 时的油温控制 自行车速度控制 汽车驾驶 收音机音量调节
……
电饭煲 空调 抽水马桶 汽轮机转速控制 导弹飞行控制 声控光控路灯 ……
•自动控制的历史
牛顿(1642-1727)
瓦特(1736-1819)
拉普拉斯(1749-1827)
李亚普诺夫(1857-1918)
•我国历史和现状
我国起步晚，在现代科学史上没有占据一 席之地，1954年钱学森创立并引入工程控 制论，80年代普遍开展教学和研究，但基 础工业落后，以原料到生产，各方面落后， 从自动化的材料、元件、系统和技术各方 面都与发达国家有较大差距。
•闭环控制
定义：输出量与输入量之间有反向联系，靠输入量与主 反馈信号之间的偏差对输出量进行控制的系统叫闭环 控制系统。
反馈：是把系统输出量全部或一部分回送到输入端，以 增强或减弱输入信号的效应。
闭环控制又可称为反馈控制，因为控制作用 是由输入信号和输出信号回输到输入的信号共 同来进行控制的，故称为反馈控制。