自动控制原理解析优秀PPT.ppt

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1、自动限制原理自动限制原理自动限制原理在现实生活中的应用自动限制原理在现实生活中的应用自动限制原理在现实生活中的应用自动限制原理在现实生活中的应用自动限制原理在现实生活中的应用自动限制原理在现实生活中的应用自动限制原理在现实生活中的应用自动限制原理在现实生活中的应用工工业业限限制制自动限制原理在现实生活中的应用自动限制原理在现实生活中的应用课程简介课程简介l教材及参考资料l限制工程基础第三版孔祥东、王益群主编，机械工业出版社l自动限制原理第四版 胡寿松主编，科学出版社 l机械限制工程基础 朱骥北主编，机械工业出版社l现代限制工程 Katsuhiko Ogata 著，卢伯英 于海勋译，电子工业出版

2、社l自动限制原理 周其节主编，华南理工高校出版社l自动限制原理 李友善主编，国防工业出版社l有关Matlab软件的工具书l前后课程l前续课程高等数学、工程数学l相关课程理论力学、机械设计、液压传动、电路理论、模拟、数字电子技术、电机拖动基础、计算机技术 l后续课程现代限制理论、计算机限制系统 l内容与结构l学习方法l复习和综合运用已学学问l留意运用已学学问解决实际问题l课程比较抽象和概括，留意物理概念的理解，既要结合实际又要擅长思索 l多看参考书l重视习题 l作业和考试第一章第一章 绪论绪论l1.概述概述l自动限制的学科组成和学习自动限制的目的自动限制的学科组成和学习自动限制的目的l自动限制理

3、论的发展过程自动限制理论的发展过程l2.自动限制系统的基本概念自动限制系统的基本概念l自动限制系统的工作原理自动限制系统的工作原理l开环限制和闭环限制开环限制和闭环限制l限制系统的基本组成限制系统的基本组成l限制系统的分类限制系统的分类l限制系统的基本要求限制系统的基本要求l自动限制系统实例分析自动限制系统实例分析1.概述概述l限制工程的学科组成和学习限制工程基础目的l自动限制理论的发展过程限制工程的学科组成和学习限制限制工程的学科组成和学习限制工程基础目的工程基础目的自动限制理论的发展过程自动限制理论的发展过程2.自动限制系统的基本概念l自动限制系统的工作原理l开环限制和闭环限制l限制系统的

4、基本组成l限制系统的分类l限制系统的基本要求l自动限制系统实例分析一一.自动限制系统的工作原理自动限制系统的工作原理l限制系统:使受控对象的状态依据预期规律变更l反馈限制的基本原理 l测量、反馈l求偏差l订正偏差实例分析实例分析.1l离心式飞球调速器发动机高压供油路喷油泵离心式飞球调速器实例分析实例分析l恒温箱温度自动限制系统 加热电阻丝温度计调压器220V恒温箱人工控制系统ufTusT电热偶加热电阻丝给定信号电压放大器功率放大器执行电动机减速器调压器u220V比较恒温箱自动控制系统T实例分析实例分析l恒温箱温度自动限制系统 电压电压转角转角电压实例分析实例分析l恒温箱温度自动限制系统 l开环

5、限制系统：系统的输出端和输入端之间不存在反馈回路，输出量对系统的限制没有影响。l特点：系统简洁，简洁建立、一般不存在稳定性问题，精度低、抗干扰实力差。l闭环限制系统：又称反馈限制系统，系统的输出端和输入端存在反馈回路，输出量对限制作用有干脆影响。l特点：精度高、抗干扰实力强、系统困难，简洁引起振荡。二二.开环限制和闭环限制开环限制和闭环限制三三.限制系统的基本组成限制系统的基本组成+-给定元件典型的反馈控制系统框图串联校正元件执行元件控制对象反馈元件放大变换元件反馈校正元件输入信号xi主反馈信号xb偏差信号e局部反馈主反馈输出信号扰动比较元件+-x0l给定量的运动规律分（输入）：恒值系统、程序

6、限制系统、随动系统l系统线性特性分（模型）：线性、非线性l参数是否变更分（结构）：时变、定常l系统信号类型分（信号形式）：连续、离散、混合l输入输出数量（信号数量）：单变量、多变量四四.限制系统的分类限制系统的分类l稳、准、快l稳定性：由于系统存在惯性，当系统的各个参数匹配不妥时，将会引起系统的振荡而失去工作实力。稳定性是系统工作的首要条件。l精确性：输出量与给定量之间的偏差，随时间变更的程度，称动态精度偏差；调整过程结束后的偏差，称静态精度偏差。l快速性：在系统稳定的前提下，消退偏差过程的快速程度。l性能指标形式：l时域性能指标l频域性能指标l综合性能指标（最优性能指标）五五.限制系统的基本

7、要求：限制系统的基本要求：六自动限制系统实例分析六自动限制系统实例分析 l要分析一个实际的自动限制系统，首先要了解它的工作原理，再画出组成系统的方框图。在画方框图之前，必需明确以下问题：l(1)哪个是限制对象？被控量是什么？影响被控量的主扰动量是什么？l(2)哪个是执行元件？l(3)测量被控量的元件有哪些？有哪些反馈环节？l(4)输入量由哪个元件给定？反馈量与给定量如何进行比较？l(5)此外还有哪些元件（环节）?它们在系统中处于什么地位？起什么作用？例：液位限制系统例：液位限制系统液位限制系统的工作原理如图所示。被控对象：液体储罐。被控量：液体储罐的输出量液位xo。扰动量：主要是Q2的变更。给

8、定量：液体储罐中液位的希望高度xi。测量元件：液位变送器。限制装置：调整器。执行元件：调整阀。液位限制系统的原理图 图 1-13 液位限制系统的原理方框图 电压（V）电压(V)电流（mA）流量(L/min)(mm)(V)课程结构课程结构.2l重点和难点：自动限制系统的组成及工作原理；自动限制系统中的有关概念名词及术语。系统的基本要求；限制系统的分析和设计（综合）过程；系统原理框图。控制系统（线性）机械电气液压气压数学建模微分方程传递函数实验数据状态方程控制系统分析控制系统设计空间状态、鲁棒、最优控制、模糊、智能现代设计分析方法综合校正经典设计分析方法时域分析频域分析时间响应对数分析奈氏分析根轨迹分析l作业：l1-5l1-8第一章第一章 绪论绪论