自动控制原理北航电子教案 第一章

1、1-3 题1-3图为某热处理炉温度控制系统的原理图。试根据反馈控制原理确定给定信号ug与反馈信号uf的联接极性，指出系统的受控对象、被控量、测量元件以及扰动信号，并绘出系统的方框图。,解：热处理炉的温度给定值Ti 一经整定好后，系统的任务就 是在各种扰动的作用下，控制 炉温使其实际值To等于或趋近于给定值Ti 。因此系统的受控对象为热处理炉，被控量为炉温To 。而影响炉温恒定的因素有：煤气压力的波动，环境温度的变化，打开炉门放入或取出工件以及放入炉内工件的数量和材质等，这些因素都是系统的扰动量。在扰动的作用下，通过调整。

2、自控原理例题（第一章）,1-1 图1-8是液位自动控制系统原理示意图。在任意情况下，希望液面高度c维持不变，试说明系统工作原理并画出系统方块图。,当电位器电刷位于中点位置时，电动机保持不动，控制阀门有一定的开度，使水箱中流入水量与流出水量相等，从而液面保持在希望高度c上。 一旦流入水量或流出水量发生变化，水箱的液面高度便相应发生变化。例如，当液面升高时，浮子位置就相应升高，通过杠杆作用使电位器电刷从中点位置下移，从而给发电机提供一定的控制电压，驱动电动机通过减速器减小阀门开度，使进入水箱的流量减少。,此时，。

3、1,自动控制原理,主 讲 韩 敏 E-mail： minhandlut.edu.cn 助 课 许美玲,2,第一章 自动控制的基本概念（2学时） 控制系统导论，反馈控制系统的工作原理、分类方法、基本要求。,第二章 系统的数学模型（8学时） 控制系统数学模型，控制系统微分方程的建立及非线性方程的线性化。,第三章 时域分析 （8学时） 控制系统的时域分析法，典型输入信号，系统的性能指标，一阶系统的瞬态响应分析，系统稳定性分析。,3,第四章 根轨迹法 （8学时） 根轨迹法，根轨迹的基本概念，绘制根轨迹的基本规则。,第五章 频率响应法 （12 学时） 线性系统的频域。

4、第 一 章 自 动 控 制 的 一 般 概 念l、 基 本 内 容 和 要 点（ l） 自 动 控 制 的 基 本 概 念 开 环 控 制 与 闭 环 （ 反 馈 ） 控 制 ， 反 馈 的 特 点 与 作 用 。（ 2） 反 馈 控 制 系 统 的 类 型 线 性 和 非 线 性 系 统 ； 随 动 系 统 和 自 动 调 节 系 统 ； 连 续 数 据 系 统 和 离散 数 据 系 统 。（ 3） 反 馈 控 制 系 统 的 组 成 ， 常 用 术 语 及 定 义 。2、 重 点（ l） 反 馈 控 制 的 作 用 与 概 念 。（ 2） 反 馈 控 制 系 统 的 特 点 和 存 在 的 问 题 。 3、 难 点对 “ 检 测 偏 差 用 于 纠 正 。

5、1,自动控制原理,任课老师：马宝萍,2,3,哈佛大学图书馆馆训,1.现在睡觉的话，会做梦；而现在学习的话，会让梦实现。 2.我无所事事的度过了今天，是昨天死去的人们所期望的明天。 3.学习不是人生的全部，但学习都征服不了，那你还能做什么？4.今天不想走，明天就要跑了。 5.此刻睡觉的口水将变成明天流下的泪水。,4,第1章绪论,主要内容1.1 引言 1.2 自动控制的基本知识 1.3 自动控制系统的分类 1.4 自动控制系统的基本组成 1.5 对控制系统的要求 1.6 自动控制理论的发展概况,5,自动控制的起源,图1.（a）开发于18世纪80年代的离心调速器对点。

6、自动控制原理,主讲：黄国宏,Email：h_guohong163.com Tel:13268129152,教材及主要参考书,自动控制原理 李玉惠 晋帆主编 向凤红主审 清华大学出版社 2008参考书 自动控制原理 陈玉宏 向凤红主编 重大出版社 2002 自动控制原理 王建辉 主编 清华大学出版社 2006 自动控制理论与设计 上海交大出版社 徐薇莉等 Automatic Control SystemBenjamin C. Kuo（高教出版社 ）,第一章 自动控制系统的基本概念,1.1 基本概念 1.2 控制理论的发展历史 1.3 自动控制系统简介 1.4 自动控制系统分类 1.5 工程问题的基本要求,自动控制是在没有人参与的情况下。

7、第一章习题参考答案,B1.6 图B1.6为水温控制系统的原理图。冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热从而得到一定温度的热水，而冷水流量的变化可用流量计来检测。系统的任务是，保持热水的温度为期望的给定值。试说明该系统的工作原理并绘制其方块图。,这是复合控制系统,针对热水温度的反馈控制 + 针对冷水流量变化的补偿控制,B1.7 下列各式是描述系统的微分方程，其中(t)为输出量，u(t)为输入量。试判断各系统属于何种类型(线性系统或非线性系统，定常系统或时变系统)，并说明其理由。,关于（2）y(t)=5+u(t) 的说明：,这是初始值不为零的线性系。

8、自 动 控 制 原 理,2011年9月,唐 求 电气与信息工程学院,推荐教材与参考资料,1、自动控制原理（第4版），胡寿松主编，科学出版社,2、自动控制原理（修订版），李友善主编，国防工业出版社,3、自动控制原理习题集，胡寿松主编，国防工业出版社,第一章 自动控制的一般概念,自动控制的基本原理与方式,1-1,自动控制系统示例,1-2,自动控制系统的分类,3,对自动控制系统的基本要求,4,1-3,1-4,1-1 自动控制的基本原理与方式,一、自动控制的基本概念,4,手动控制,人在控制过程中起三个作用： （1）观测：用眼睛去观测温度计和转速表的指示值；（2）。

9、第 1 章 习 题 1-1 日常生活中存在许多控制系统， 其中洗衣机的控制是属于开环控制还是闭环控制？卫生间抽水 马桶水箱蓄水量的控制是开环控制还是闭环控制？ 解：洗衣机的洗衣过程属于开环控制，抽水马桶的蓄水控制属于闭环控制。 1-2 用方块图表示驾驶员沿给定路线行驶时观察道路正确驾驶的反馈过程。 解：驾驶过程方块图如图 所示。 图 驾驶过程方块图 1-3 自动热水器系统的工作原理如图 T1.1 所示。水箱中的水位有冷水入口调节阀保证，温度由加热器维 持。试分析水位和温度控制系统的工作原理，并以热水出口流量的变化为扰动，画出温度。

10、1,自动控制原理,任课老师：马宝萍,2,3,哈佛大学图书馆馆训,1.现在睡觉的话，会做梦；而现在学习的话，会让梦实现。 2.我无所事事的度过了今天，是昨天死去的人们所期望的明天。 3.学习不是人生的全部，但学习都征服不了，那你还能做什么？ 4.今天不想走，明天就要跑了。 5.此刻睡觉的口水将变成明天流下的泪水。,4,第1章 绪论,主要内容1.1 引言1.2 自动控制的基本知识1.3 自动控制系统的分类1.4 自动控制系统的基本组成1.5 对控制系统的要求1.6 自动控制理论的发展概况,5,自动控制的起源,图1.（a）开发于18世纪80年代的离心调速器对点燃英。

11、1 控制系统的一般概念,自动控制广泛应用于工农业生产，交通运输，国防和航天等各个领域。随着生产和科学技术的发展，自动控制技术起的作用越来越大,自动化水平越来越高。例如人造卫星能按预定轨道运行，并能返回地面;导弹能正确命中目标;宇宙飞船能准确地在目标上着陆，并能返回地球等。这些都是自动控制技术高速发展的结果。,基本概念： 1、自动控制：在没有人直接参与的情况下, 通过控制装置使生产过程（或受控对象） 自动地按预定规律运行。 2、自动控制系统：能够对被控对象的工作 状态进行自动控制的系统。 例如：炉温控制系统 3、计。

12、封面,欢迎光临,目录,第一章 自动控制的一般概念1-1自动控制的基本原理与方式1-2自动控制系统示例1-3自动控制系统的分类1-4对自动控制系统的基本要求1-5自动控制系统的分析与设计工具,SM,负载,+,+,+,+,u0,n,ua,电动机速度控制系统,电动机速度开环控制系统(补充),电动机速度控制系统(补充),+,+,+,+,+,u0,n,ua,ue,ut,功率,放大,负载,SM,TG,电动机速度闭环控制系统,按扰动控制的速度控制系统(P7),电动机速度复合控制系统,函数记录仪原理示意图(P7),RQ,RW,u,L,t,ur,变换器,放大器,绳轮,电机,测速机,减速器,函数记录仪方块图(P7),。

13、1,第一章 自动控制的一般概念,1-1 自动控制的任务,1-自动控制的基本方式,1-对控制系统的性能要求,返回主目录,2,1-1 自动控制的任务,通常，在自动控制技术中，把工作的机器设备称为被控对象，把表征这些机器设备工作状态的物理参量称为被控量，而对这些物理参量的要求值称为给定值或希望值（或参考输入）。则控制的任务可概括为：使被控对象的被控量等于给定值。即,返回子目录,3,下面通过具体例子来说明自动控制和自动控制系统的概念,水位自动控制系统,4,控制任务：,维持水箱内水位恒定,控制装置：,气动阀门、控制器,受控对象：,水箱、供水。

14、共65页第1页,自动控制原理,扬州大学能源与动力工程学院,共65页第2页,课程的性质和特点,自动控制是一门技术学科，从方法论的角度来研究系统的建立、分析与设计。自动控制原理是本学科的专业基础课，是自动控制理论的基础课程，该课程与其它课程的关系如下。,微积分（含微分方程）,电机与拖动,模拟电子技术,线性代数,电路理论,信号与系统,复变函数、拉普拉斯变换,大学物理（力学、热力学）,共65页第3页,课程的性质和特点,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。从基本反馈控制原理发展到：自适应控制、优化控制。

15、4 线性系统的根轨迹法 10,自动控制原理,2 控制系统的数学模型.8,1 控制系统导论.2,3 线性系统的时域分析 . .14,5 线性系统的频域分析法.12,6 线性系统的校正方法. .10,7 线性离散系统的分析.6,8 非线性系统控制分析 2,（内容与课时分配）,1.1 自动控制的基本原理,1.2 自动控制系统示例,第一章 控制系统导论,控制系统导论,1.3 自动控制系统的分类,1.4 自动控制系统的基本要求,1、自动控制技术及其应用 20世纪以来，在工程和科学中，自动控制技术的发展起着极其重要的作用。 自动控制在没有人直接参与的情况下，通过控制器使被控制对象或过。

16、自动控制原理 教学课件,第一章 绪论 第二章 线性连续控制系统的数学模型 第三章 时域分析法 第四章 根轨迹分析法 第五章 频域分析法 第六章 线性连续控制系统的设计与综合 第七章 非线性系统分析 第八章 线性离散控制系统,华北电力大学 控制理论教研室,第一节 概述第二节 自动控制系统的一般概念第三节 自动控制系统的分类第四节 对自动控制系统的基本要求,第一章 绪论,第一节 概 述,自动控制理论设计、分析与应用自动控制系统的基础理论知识。自动控制系统在无人直接参与的前提下，实现生产过程自动化的所有设备的整体。“自动控制”所涉。

17、第 1 章 绪论1、自动控制技术自动控制技术被大量应用于工农业生产、医疗卫生、环境监测、交通管理、科研开发、军事领域、特别是空间技术和核技术。自动控制技术的广泛应用不仅使各种生产设备、生产过程实现了自动化，提高了生产效率和产品质量，尤其在人类不能直接参与工作的场合，就更离不开自动控制技术了。自动控制技术还为人类探索大自然、利用大自然提供了可能和帮助。2、自动控制理论的发展过程1. 1945 年之前，属于控制理论的萌芽期。1945 年，美国人伯德（Bode ）的“网络分析与放大器的设计”奠定了控制理论的基础，至此进入经典。

18、1第一讲第一章 自动控制的一般概念1.1 引言1.2 自动控制系统示例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 对本课程的基本要求1.1 引言自动控制是一个非常有吸引力的研究领域，在过去的几十年中发展起来的理论和实践解决了大量的自动化问题，使这个领域具有了通用的特点。正因如此，各工程专业都对大学生和研究生开设了相关的课程。在我们周围，确实存在着能实现自动控制的自然和人造系统：人体的许多功能可以在不需要我们有意识地干涉的情况下完成，从而维持我们的生命；在日常生活中，我们每天都可以。