北京交通大学：《自动控制理论》课程教学课件（讲稿）第一章 自动控制的一般概念（主讲：邱瑞昌）

电气工程学院自动控制理论第1章自动控制的一般概念邱瑞昌18601068164rchgiu@bitu.edu.cn12022/8/24

电气工程学院 自动控制理论 第1章 自动控制的一般概念 2022/8/24 邱瑞昌 18601068164 rchqiu@bjtu.edu.cn 1

电气工程学院自动控制理论主要内容一、自动控制的基本原理与方式1开环控制方式2反馈控制方式（闭环控制方式）3复合控制方式二、自动控制系统的分类1线性系统与非线性系统2连续时间系统与离散时间系统3恒值控制系统与随动控制系统4单输入-单输出系统与多输入-多输出系统三、对自动控制系统的基本要求1稳定性、快速性和准确性。或稳、准、快。2典型外作用（激励信号）2022/8/242

电气工程学院 自动控制理论 主要内容 一、自动控制的基本原理与方式 1 开环控制方式 2 反馈控制方式（闭环控制方式） 3 复合控制方式 二、自动控制系统的分类 1 线性系统与非线性系统 2 连续时间系统与离散时间系统 3 恒值控制系统与随动控制系统 4 单输入－单输出系统与多输入－多输出系统 三、对自动控制系统的基本要求 1 稳定性、快速性和准确性。或稳、准、快。 2 典型外作用（激励信号） 2022/8/24 2

电气工程学院自动控制理论一、自动控制的基本原理与方式1开环控制方式2反馈控制方式（闭环控制方式）3复合控制方式2022/8/243

电气工程学院 自动控制理论 一、自动控制的基本原理与方式 1 开环控制方式 2 反馈控制方式（闭环控制方式） 3 复合控制方式 2022/8/24 3

电气工程学院自动控制理论1开环控制方式n自动控制在没有人参与的情况下，通过控制器或者控制装置来控制机器或者设备等物理装置【被控对象，使得机器设备的受控物理量按照希望的规律变化。n自动控制技术不仅广泛应用于工业控制中，在军事、农业、航空、航海、核能利用、导弹制导、生活等领域也发挥着重要作用。Ⅱ《自动控制原理》是自动控制的基础理论，是一门理论性较强的工程科学。本课程的主要任务是研究与讨论控制系统的一般规律，从而达到分析和设计出合理的自动控制系统控制规律的目的。2022/8/24

电气工程学院 自动控制理论 1开环控制方式 n 自动控制 在没有人参与的情况下，通过控制器或者控制装置来控制机器或者设备等物理装置【被控对 象】，使得机器设备的受控物理量按照希望的规律变化。 n 自动控制技术 不仅广泛应用于工业控制中，在军事、农业、航空、航海、核能利用、导弹制导、生活等领 域也发挥着重要作用。 n 《自动控制原理》 是自动控制的基础理论，是一门理论性较强的工程科学。本课程的主要任务是研究与讨论控 制系统的一般规律，从而达到分析和设计出合理的自动控制系统控制规律的目的。 2022/8/24 4

电气工程学院自动控制理论1开环控制方式控制量输出量输入量控制器受控对象n开环控制控制量与输出量之间仅有前向通路，而没有反馈通路。Ⅱ开环控制特点：系统结构简单、维护容易、成本低、不存在稳定性问题。OV电动机负载电位功率O五例：直流电机转速控制开环器放大器Ⅱ开环控制缺点：开环控制系统一般是根据经验来设计的，控制精度低，可靠性低2022/8/245

电气工程学院 自动控制理论 1开环控制方式 n 开环控制 控制量与输出量之间仅有前向通路，而没有反馈通路。 n 开环控制特点:系统结构简单、维护容易、成本低、不存在稳定性问题。 n 例：直流电机转速控制 开环 n 开环控制缺点： 开环控制系统一般是根据经验来设计的，控制精度低，可靠性低。 2022/8/24 5

电气工程学院自动控制理论1开环控制方式控制量输出量输入量控制器受控对象n开环控制控制量与输出量之间仅有前向通路，而没有反馈通路。OV.负载电动机电位功率器Ⅱ例：直流电机转速控制开环放大器(+)~220V-50HzⅡ单相桥式整流电路、电容滤波电路(+(-)图10.1.4桥式整流、电容滤波电路n开环控制缺点：开环控制系统一般是根据经验来设计的，控制精度低，可靠性低。2022/8/246

电气工程学院 自动控制理论 1开环控制方式 n 开环控制 控制量与输出量之间仅有前向通路，而没有反馈通路。 n 例：直流电机转速控制 开环 n 单相桥式整流电路、电容滤波电路 n 开环控制缺点： 开环控制系统一般是根据经验来设计的，控制精度低，可靠性低。 2022/8/24 6

电气工程学院自动控制理论、自动控制的基本原理与方式1开环控制方式2反馈控制方式（闭环控制方式）3复合控制方式2022/8/24

电气工程学院 自动控制理论 一、自动控制的基本原理与方式 1 开环控制方式 2 反馈控制方式（闭环控制方式） 3 复合控制方式 2022/8/24 7

电气工程学院自动控制理论2闭环控制方式QV+负载电动机电n闭环控制举例位功率器1直流电动机转速闭环控制放大器测速发电机1水箱水位自动控制控制阀0浮子电位器减速器电动机用水开关1o2022/8/24R

电气工程学院 自动控制理论 2闭环控制方式 n 闭环控制举例 l 直流电动机转速闭环控制 l 水箱水位自动控制 2022/8/24 8

电气工程学院自动控制理论2闭环控制方式A/Dn闭环控制举例转换器温度计1电炉温度控制电炉控混度制指令器调加热器压器放大器扰动电流给定电压温度温度加热器偏差控制器调压器电炉电阻温度测量92022/8/24

电气工程学院 自动控制理论 2闭环控制方式 n 闭环控制举例 l 电炉温度控制 2022/8/24 9

电气工程学院自动控制理论2闭环控制方式n闭环控制举例五电压反馈串联急压电路WIe3A+BO+10IRR,ILDz2本D,本本D,-R2R315102RLD~220V3002C+50Hztlc12V13.4V+lc150AVoUiU2DE1000μF2000μFR20V9V-18V3002R6VADz本D.本本D23002O102022/8/24

电气工程学院 自动控制理论 2闭环控制方式 n 闭环控制举例 n 电压反馈串联稳压电路 2022/8/24 10