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1、2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,1,Xian Polytechnic University,自 动 控 制 原 理 电子信息学院控制系 郭亚青,2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,2,自动控制原理,运动控制,过程控制,计算机控制,控制系统仿真,现代控制理论,学科基础课！,课程性质,2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,3,获得自动控制系统的基本理论； 掌握分析和综合自动控制系统的基本方法； 具有初步的系统实验基本技能； 为设计自动控制系统打下坚实的基础。,课程任务,2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,4,理论性很强，同时注重结合工程实践。,课程特点,2019/
2、6/2,第一章自动控制的一般概念,7,1-1自动控制的基本原理与方式 1-1.1自动控制技术及其应用(1),2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,8,自动控制是指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（给定量）运行。 自动控制系统被控对象控制器 被控量（输出量） 给定量（输入量） 扰动量：影响被控量不希望，却无法避免。,1-1.1自动控制技术及其应用(2),2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,9,公元前我国的自动计时漏壶,公元132年张衡研制的候风地动仪,1-1.2自动
3、控制科学(1),2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,10,公元235年马钧研制出能自动指示方向的指南车,1-1.2自动控制科学(2),2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,11,1-1.2自动控制科学(3),1788年英国Watt发明的控制蒸汽机速度的离心式调速器,2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,12,1913年美国建成最早的 汽车装配流水线,1952年美国MIT研制出第一台数控机床,1-1.2自动控制科学(4),2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,13,1954年第一台工业机器人,1981年美国“哥伦比亚”号航天飞机首次发射成功,1-1.2自动控制科学(5)
4、,2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,14,装配机器人,汽车自动焊接生产线,1-1.2自动控制科学(6),2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,15,自动立体仓库,1-1.2自动控制科学(7),2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,16,注塑机,自动搬运车,1-1.2自动控制科学(8),2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,17,机器人足球比赛,月球车,1-1.2自动控制科学(9),2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,18,机器人干活,机器人跳舞,1-1.2自动控制科学(10),2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,19,1-1.2自动控制科学(11),
5、无人驾驶汽车,空中飞艇,2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,20,哈勃望远镜特殊卫星,中巴资源卫星,控制其准确地进入预定轨道运行并回收,1-1.2自动控制科学(13),2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,21,按预定轨迹飞行,1-1.2自动控制科学(14),2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,22,制导导弹,瞄准目标,1-1.2自动控制科学(15),2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,23,1-1.2自动控制科学(16),搜索目标,2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,24,1-1.2自动控制科学(17),自动调节原理（20世纪以前） 反馈理论 经典控制理
6、论(20世纪初) 时域法 复域法(根轨迹法) 频域法 现代控制理论(20世纪60年代) 线性系统 自适应控制 最优控制 鲁棒控制 最佳估计 容错控制 系统辨识 集散控制 大系统复杂系统 智能控制理论(20世纪70年代) 专家系统 模糊控制 神经网络 遗传算法,2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,25,1-1.3反馈控制原理,构成负反馈（形式） 按偏差控制（实质） 【理解】 将系统的输出信号引回输入端，与输入信号相比较，利用所得的偏差信号进行控制，达到减小偏差、消除偏差的目的。,2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,26,1-1.4反馈控制系统的基本组成,2019/6/2,第一章自
7、动控制的一般概念,27,方框图：,一般形式：,1-1.5自动控制系统基本控制方式（开环控制）,2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,28,闭环控制,2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,29,按输入补偿,按扰动补偿,复合控制,2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,30,按扰动补偿复合控制,2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,31,1-3自动控制系统的分类,开环控制 闭环控制 复合控制,按系统 性能分,线性系统,非线性系统,连续系统,定常系统,时变系统,确定性系统,不确定性系统,离散系统,恒值控制系统,随动系统,程序控制系统,按参据量 变化规律分,2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,32,稳定性,快速性,准确性,1-4对自动控制系统的基本要求,2019/6/2,第一章自动控制的一般概念,33,作 业,12 15,