1、北京科技大学自动化学院控制系* 1自动控制理论自动化学院控制系 董洁工作地点：信息楼 北京科技大学自动化学院控制系* 2经典控制理论研究对象：SISO系统 北京科技大学自动化学院控制系* 3适用范围 ：输入量已知、控制精度要求不高、扰动作用不大。控制系统的基本概念和原理（ 1） 开环控制 ：只有输入量对输出量产生控制作用，输出量不参与对系统的控制。（ 2）开环控制 特点 结构简单、维护容易、成本低、不存在稳定性问题 输入控制输出 输出不参与控制 系统没有抗干扰能力北京科技大学自动化学院控制系* 4控制系统的基本概念和原理闭环 控制 结 构图1 控制器 2 执 行机构3 控制 对 象 4 检测
2、装置反馈工作原理 ：发现偏差 消除偏差。北京科技大学自动化学院控制系* 5控制系统的基本概念和原理 反馈控制 把输出量的一部分检测出来 ,反馈到输入端 ,与给定信号进行比较，产生偏差 ,此偏差经过控制器产生控制作用 ,使输出量按照要求的规律变化； 反馈信号与给定信号极性相反为 负反馈 ,反之为正反馈 。 反馈控制 特点 输入控制输出，输出参与控制 检测偏差、纠正偏差 具有抗干扰能力 结构复杂北京科技大学自动化学院控制系* 6控制系统的组成和基本环节1 给定环节； 2 比较环节； 3 校正环节； 4 放大环节；5 执行机构； 6 被控对象； 7 检测装置1.闭环控制系统的结构及基本环节北京科技大
3、学自动化学院控制系* 7控制系统的组成和基本环节1.闭环控制系统的结构及基本环节1.设定被控制量的给定值的装置2.将所检测的被控制量与给定量进行比较，确定两者之间的偏差量，多用差动放大器实现负反馈5.一般由传动装置和调节机构组成。执行机构直接作用于控制对象，使被控制量达到所要求的数值6.要进行控制的设备或过程控制系统所控制的物理量（被控量） 7.检测被控制量，并将其转换为与给定量相同的物理量3、 4.用来实现调节作用，如放大、整流，也称为调节器或调节环节北京科技大学自动化学院控制系* 8自动控制系统基本要求1. 对自动控制系统基本要求稳定性（稳）、快速性（快）、准确性（准）稳定性（稳）、快速性
4、（快）、准确性（准）“稳 ”是指系统的 稳定性 。稳定性 是保证控制系统正常工作的先决条件。线性控制系统的稳定性由系统本身的结构与参数所决定的，与外部条件和初始状态无关。“快 ”是说明系统 动态（过渡过程）品质 。系统的过渡过程产生的原因 ： 系统中储能元件的能量不可能突变。“准 ”是说明系统的 静态品质 。表明了系统的精确性和准确性。北京科技大学自动化学院控制系* 9自动控制系统基本要求 有差系统 （图 a）：若稳态误差不为零，则系统称为有差系统。 无差系统 （图 b）：若稳态误差为零，则系统称为无差系统。北京科技大学自动化学院控制系* 10数学模型 描述系统内部物理量（或变量）之间的数学表达式， 是分析和设计自动控制系统的基础。静态模型： 在静态条件下（即变量不随时间变化），描述变量之间关系的代数方程 (组 )。动态模型： 描述变量各阶导数之间关系的微分方程 (组 )。数学模型的形式时域模型 微分方程、差分方程和状态方程；复频域模型 传递函数、结构图、频率特性。
