第一章 控制系统导论

1. 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(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(被控量)自动地按照预定的规律运行

发展初级：以反馈理论为基础的自动调节原理

以传递函数为基础的经典控制理论：线性的单输入-单输出问题

现代控制理论：以状态为基础的状态空间法

2. 自动控制系统

为了实现各种复杂的控制任务，首先要将被控对象和控制装置按照一定的方式连接起来组成一个有机总体

3. 反馈控制系统的基本组成

测量元件：检测被控制的物理量

给定元件：给出与期望的被控量相对应的系统输入量

比较元件：把测量元件检测的被控量实际值与给定元给出的输入量进行比较求出它们间的偏差

放大元件：将比较元件给出的偏差信号进行放大

执行元件：其职能是直接推动被控对象，使其控制量发生变化

校正元件：也叫补偿元件，是结构或参数便于调整的元部件，用串联或反馈的方式连接在系统中

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1.2 控制系统的分类

1. 线性连续控制系统

恒值控制系统：输入量是常值，要求被控量也等于一个常值，称作调节器

随动系统：输入量是预先未知的随时间任意变化的函数，要求被控量以尽可能小的误差跟随输入量的变化，故又称跟踪系统

程序控制系统：输入量是按预定规律随时间变化的函数，要求被控量迅速、准确地加以复现

2. 线性定常离散控制系统

3. 非线性控制系统

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1.3 控制系统的基本要求

1. 稳定性

稳定性是保证控制系统正常工作的先决条件。一个稳定的控制系统。其被控量偏理期望值得初始偏差应随时间的增长逐渐减小至零。

线性自动控制系统的稳定性是由系统结构和参数所决定的，与外界因素无关

2. 快速性

为了很好的完成控制任务，控制系统还必须对其过渡过程的形式和快慢提出要求，一般称为动态性能。

3. 准确性

实际上，被控量的稳态值与期望值之间会有误差存在，称为稳态误差。稳态误差是衡量控制系统控制精度的重要标志。