【自控筆記】1 控制系統(tǒng)導(dǎo)論

一、自動控制系統(tǒng)的基本原理二、.自動控制系統(tǒng)的分類三、自動控制系統(tǒng)的基本要求

一、自動控制系統(tǒng)的基本原理

【資料圖】

1、基本概念

自動:就是不需要人的介入。

控制：使某個（某些）量按一定的規(guī)律變化。

自動控制:在脫離人的直接干預(yù)下，利用控制裝置，使被控對象按照預(yù)定的規(guī)律運行。

自動控制系統(tǒng):將被控的對象和實現(xiàn)控制功能的控制裝置組合起來稱為自動控制系統(tǒng)。

2、相關(guān)術(shù)語

被控對象：（也稱被控過程、被控系統(tǒng)）它可能是一個設(shè)備，多數(shù)由一些機器零件有機地組合在一起，其作用是完成一種特定的操作。

被控參數(shù)：（也稱為系統(tǒng)輸出）體現(xiàn)系統(tǒng)控制目的的物理量。（距離、方位角度等）

控制參數(shù)：由控制器改變的量，對被控參數(shù)有較好的調(diào)節(jié)能力。（閥門開度、電樞電壓等）

系統(tǒng)輸入：作用于被控對象或系統(tǒng)輸入端，并可使系統(tǒng)具有預(yù)定功能或預(yù)定輸出的物理量。（如給定溫度）

擾動：一種對系統(tǒng)的輸出量產(chǎn)生影響的信號。(水箱出水、負(fù)載等）

開環(huán)控制：輸出量對輸入量(控制作用)沒有影響的系統(tǒng)。

閉環(huán)控制：將輸出量與參考輸入量進行比較，并且 將它們的偏差作為控制手段，以保持兩者之間預(yù)定關(guān)系的系統(tǒng)，也稱為反饋控制系統(tǒng)。

負(fù)反饋：反饋的加入，使偏差越來越小。

正反饋：反饋的加入，使偏差越來越大。（振蕩發(fā)生器）

典型的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：

二、.自動控制系統(tǒng)的分類

分類原則： 不遺漏，不重疊

1、按輸入信號的變化規(guī)律分

定值控制： 參考輸入為一個恒定的值。（如速度控制、 液位控制等）

程序控制： 參考輸入為一個已知的時間函數(shù)。（如自動駕駛、熱處理過程等）

隨動控制： 參考輸入為一個隨機變化的函數(shù)。（雷達(dá)天線跟蹤系統(tǒng)等）

2、按系統(tǒng)中傳遞信號的特點分

連續(xù)系統(tǒng)： 系統(tǒng)中傳遞的信號都是時間軸上連續(xù)的信號。描述對象的數(shù)學(xué)模型是微分方程。

離散系統(tǒng)： 系統(tǒng)中某一處或幾處信號為脈沖序列或時間軸上不連續(xù)的信號。描述此類系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型為差分方程。

線性系統(tǒng): 組成系統(tǒng)的所有元件或子系統(tǒng)都是線性的。

非線性系統(tǒng)：系統(tǒng)中至少有一個元件或子系統(tǒng)是非線性的。

3、按系統(tǒng)輸入輸出數(shù)量分

單輸入單輸出：（經(jīng)典控制理論）電動機速度控制系統(tǒng) 多輸入多輸出：（現(xiàn)代控制理論）

三、自動控制系統(tǒng)的基本要求

穩(wěn)快平準(zhǔn)

1.穩(wěn)定性 穩(wěn)定性是保證控制系統(tǒng)能夠正常工作的先決條件。

2.快速性 要求被控制量由初始值變?yōu)榱硪幌Ｍ?，某些控制系統(tǒng)可以快速響應(yīng)。

3.平穩(wěn)性 當(dāng)被控制量由初始值變?yōu)榱硪粋€希望值時，被控制量會平穩(wěn)地達(dá)到希望值，不出現(xiàn)大幅的擺動。

4.準(zhǔn)確性 如果要求被控制量由初始值變?yōu)榱硪粋€希望值時，在變化過程結(jié)束后，被控制量能夠達(dá)到希望值，說明該系統(tǒng)具有很好的準(zhǔn)確性。