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自动控制

控制

被控对象，被控量，给定量
       被控对象的被控对象符合给定量
       什么东西的什么量变成什么量

干扰

处理干扰使被控对象的被控量对象符合给定量

自动控制系统的原理和与应用

例子：人骑自行车，学生去上课，教室就是目标，
方框图

输入，输出，偏差，外界干扰。

自动控制在国民经济中的组成

  1. 钢铁工业广泛采用自动控制技术
  2. 机床加工，控制工件的运动和位置。
  3. 制药工业定值控制系统
  4. 机器人，摆脱危险有害的工作环境。
  5. 航海上的应用
  6. 无人驾驶飞机
  7. 宇航技术
  8. 等，广泛应用

自动控制

                       在没有人的干预下，用控制装置来控制。

自动控制的基本组成

                        输入信号，放大对象，执行机构，控制对象，输出信号，测量装置，反馈校正装置，串联校正装置，扰动信号。

扰动是系统不希望的但又是不可不免的。

 

反馈

            当怎么样就怎么样
            无反馈的控制称为开环控制

控制理论的分类

经典控制理论    19世纪初到20世纪50年代

  1. 单输入单输出的问题
  2. 时域法
  3. 复域法
  4. 频域法

  
       现代控制理论      20世纪60年代至今
  

  1. 多输入多输出
  2. 线性系统
  3. 最优控制
  4. 最佳估值
  5. 系统辨识
  6. 自适应控制
  7. 鲁棒控制
  8. 容错控制
  9. 集散控制
  10. 预测控制
  11. 滑膜控制
  12. 大系统复杂控制
  13. 非线性系统理论

智能控制理论    20世纪70年代至今，由于计算机的发展

  1.     专家系统
  2.     模糊控制
  3.     神经网络
  4.     遗传算法
  5.     多智能控制

经典控制理论和现代控制理论合称为传统控制理论，要求有精确的数学模型，可这个模型获取难，所以模拟人的策略，智能控制理论因运而生。

主要讲经典控制理论
        经典控制理论已经很成熟了
        经典控制理论是一个基础

负反馈

        将系统的输出信号引回输入端，与输入信号相比较，利用所得的偏差进行控制，达到减小偏差，消除偏差的目的。

基本控制方式

开环控制和闭环控制,复合控制

控制系统的组成

被控对象，控制装置

控制装置：测量元件，比较元件，执行机构，放大元件，校正装置（提高性能），给定元件。未必都有。

比较出偏差

方框图表示看的见摸的着的实体
方框图是建模的第一步

方框图的五大要素
    

  1. 方框表示元件
  2.     箭头表示信号传递方向
  3.     物理电路图中的电灯泡，在方框图中表示比较
  4.     T型线路表示引出，引出后性质不会改变
  5.     负号表示负反馈

工作原理图要到方框图

分析设计系统

控制系统的分类
1.按给定信号的形式：恒值系统，随动系统又叫伺服系统，程控系统
2.按是否满足叠加原理：线性系统，非线性系统
3.按参数是否随时间变化：定常系统，时变系统
4.按信号的传递形式：连续系统，离散系统
5.按输入输出变量的多少：单变量系统，多变量系统

主要研究3和2

系统的要求：稳：给扰动可以稳定   准   快。也就是性能指标。

系统的数学模型，精确描述输入和输出
       系统模型分析性能指标，性能指标来校正系统模型

需要数学上的拉普拉斯变换知识

叠加原理是数学上的概念
1.系统 输入r1 输出c1
2.系统 输入r2 输出c2
3.系统 输入a*r1+b*r2 输出a*c1+b*c2
其中a，b为系数
若1,2,3对一个系统成立，则称此系统满足叠加原理，又称此系统为线性系统

线性 定常 系统控制 微分方程的左边放的是输出，右边放的是输入     p10
定常指的是系数为常数，如果系数中有一个系数是随时间变化的，那么称为时变系统。

自动控制原理就是解决线性定常的，出了这个范围不好解决，经典控制理论不好解决。

控制系统的数学模型：描述系统输入输出以及内部各变量之间的关系的数学表达式
    

  1. 时域模型：微分方程    

  2. 复域模型：传递函数

建模方法
    解析法：根据系统工作所依据的物理定律写运动方程。这个系统我们完全了解内部工作机制。又叫白盒子。黑盒子是无法使用此方法的。
    实验法：给系统实加某种测试信号，记录输出响应，并用适当的数学模型去逼近系统的输入输出的特性。黑盒子使用此方法。会使用辨识算法。课程不涉及

RLC串联电路

自动控制_第1张图片

 

 

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