北京航空航天大学：《自动控制原理》课程教学资源（PPT课件讲稿）第1章 自动控制的一般概念

第一章自动控制的一般概念 1-1自动控制的任务 1-2自动控制的基本方式 1-3对控制系统的性能要求 返回主目录

第一章 自动控制的一般概念 1-1 自动控制的任务 1-２自动控制的基本方式 1-３对控制系统的性能要求 返回主目录

1-1自动控制的任务 通常,在自动控制技术中,把工作的机器设备 称为被控对象,把表征这些机器设备工作状态 的物理参量称为被控量,而对这些物理参量的 要求值称为给定值或希望值(或参考输入)。 则控制的任务可概括为:使被控对象的被控量 等于给定值 返回子目录

1-1 自动控制的任务 ◼ 通常，在自动控制技术中，把工作的机器设备 称为被控对象，把表征这些机器设备工作状态 的物理参量称为被控量，而对这些物理参量的 要求值称为给定值或希望值（或参考输入）。 则控制的任务可概括为：使被控对象的被控量 等于给定值。 返回子目录

下面通过具体例子来说明自动控制和自动控制系统 的概念 控制器 气动阀门 流入 Q1 浮子 水箱 流出Q2 水位自动控制系统

下面通过具体例子来说明自动控制和自动控制系统 的概念 控制器 气动阀门 流入 Q1 浮子 水箱 流出 Q2 H 水位自动控制系统

控制任务: 维持水箱内水位恒定; 回 控制器 气动阀门 ●控制装置 流入 Q1 浮子 气动阀门、控制器; 水箱 受控对象: 流出Q2 水箱、供水系统; 水位自动控制系统 被控量: 水箱内水位的高度;

控制器 气动阀门 流入 Q1 浮子 水箱 流出 Q2 H 水位自动控制系统 •控制任务： 维持水箱内水位恒定； •控制装置： 气动阀门、控制器； •受控对象： 水箱、供水系统； •被控量： 水箱内水位的高度；

给定值: 控制器 控制器刻度盘指针标定 气动阀门 的预定水位高度; 流入 Q1 测量装置 浮子 浮子; 水箱 H ●比较装置: 一流出Q2 控制器刻度盘; 水位自动控制系统 干扰: 水的流出量和流入量的 变化都将破坏水位保持 恒定;

控制器 气动阀门 流入 Q1 浮子 水箱 流出 Q2 H 水位自动控制系统 •给定值： 控制器刻度盘指针标定 的预定水位高度； •测量装置： 浮子； •比较装置： 控制器刻度盘； •干扰： 水的流出量和流入量的 变化都将破坏水位保持 恒定；

由此可见: 自动控制即没有人直接参与的控制,其基本任务是 在无人直接参与的情况下,只利用控制装置操纵被控 对象,使被控制量等于给定值 自动控制系统:指能够完成自动控制任务的设备, 般由控制装置和被控对象组成

自动控制即没有人直接参与的控制，其基本任务是： 在无人直接参与的情况下，只利用控制装置操纵被控 对象，使被控制量等于给定值。 自动控制系统：指能够完成自动控制任务的设备，一 般由控制装置和被控对象组成。 由此可见：

1-2自动控制的基本方式 测量 干扰 给定值H 被控量H 比较 执行 被控对象 实测值 测量 自动控制方框图 返回子目录

1-２自动控制的基本方式 被控量 比较 执行 测量 被控对象 实测值 测量 干扰 给定值H 自动控制方框图 返回子目录 ' H

在上图中,除被控对象外的其余部分统称为控制装置,它必须 具备以下三种职能部件。 ◆测量元件:用以测量被控量或干扰量 ◆比较元件:将被控量与给定值进行比较 ◆执行元件:根据比较后的偏差,产生执行作用,去操 纵被控对象 参与控制的信号来自三条通道,即给定值、干扰量、被控量

在上图中，除被控对象外的其余部分统称为控制装置，它必须 具备以下三种职能部件。 ◆测量元件：用以测量被控量或干扰量。 ◆比较元件：将被控量与给定值进行比较。 ◆执行元件：根据比较后的偏差，产生执行作用，去操 纵被控对象 参与控制的信号来自三条通道，即给定值、干扰量、被控量

下面根据不同的信号源来分析自动控制的几种基本控制方式 开环控制 按给定值操纵的开环控制 按干扰补偿的开环控制 按偏差调节的闭环控制 复合控制

• 开环控制 –按给定值操纵的开环控制 –按干扰补偿的开环控制 • 按偏差调节的闭环控制 • 复合控制 下面根据不同的信号源来分析自动控制的几种基本控制方式

、按给定值操纵的开环控制 开环控制——系统的输岀端与输入端之间不存在反馈 回路,输出量对系统的控制作用没有影响 干扰 给定值「计算 执行 受控对象被控量 按给定值操纵的开环控制系统原理方框图

一、按给定值操纵的开环控制 计算 执行 受控对象 给定值 干扰 被控量 按给定值操纵的开环控制系统原理方框图 •开环控制——系统的输出端与输入端之间不存在反馈 回路，输出量对系统的控制作用没有影响