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1、第一节 概述第二节 自动控制系统的一般概念第三节 自动控制系统的分类第四节 对自动控制系统的基本要求第一章第一章 绪论绪论 第一次课第一次课习题习题第一节 概 述q自动控制理论自动控制理论设计、分析与应用自动控制系统的基础理论知识。设计、分析与应用自动控制系统的基础理论知识。q自动控制系统自动控制系统在无人直接参与的前提下，实现生产过程自动化的所有设在无人直接参与的前提下，实现生产过程自动化的所有设备的整体。备的整体。q“自动控制自动控制”所涉及到的领域所涉及到的领域遍及遍及工业生产工业生产、军事、航空航天及、军事、航空航天及日常生日常生活活的每一个的每一个领域领域，还有替代实施规范操作的机器
2、人还有替代实施规范操作的机器人。q学习学习 “ “自动控制理论自动控制理论”课程最终所要达到的目的课程最终所要达到的目的掌握掌握“全面评价自动控制系统控制水平全面评价自动控制系统控制水平”的能力；的能力；了解了解“改善系统性能改善系统性能”的基本方法；的基本方法；了解了解“设计满足用户要求的自动控制系统设计满足用户要求的自动控制系统”的基本思路。的基本思路。q主要内容及承上启下的关系主要内容及承上启下的关系q本课程设计到的基础理论知识本课程设计到的基础理论知识自动控制系统应用实例自动控制系统应用实例相关概念：1、开环顺序控制系统2、闭环控制系统3、对控制系统能力的评价4、对控制系统品质的评价课
3、程的主要内容课程的主要内容及承上启下的关系及承上启下的关系控制系统的控制系统的数学模型数学模型时域分析法时域分析法根轨迹分析法根轨迹分析法频域分析法频域分析法根轨迹法根轨迹法设计与校正设计与校正（定量）（定量）频域法频域法设计与校正设计与校正（定量）（定量）简单控制系统的简单控制系统的性能设计方法性能设计方法本课程涉及到的本课程涉及到的基础理论知识基础理论知识LaplaceLaplace变换变换线性微分方程的求解线性微分方程的求解电路基础知识电路基础知识付氏变换付氏变换第二节第二节 自动控制系统的一般概念自动控制系统的一般概念n水箱水位的人工调节水箱水位的人工调节n水箱水位的自动调节水箱水位的
4、自动调节n自动控制系统的一般组成及原则性方框图自动控制系统的一般组成及原则性方框图特点：特点：脑力、体力劳动频繁！脑力、体力劳动频繁！控制水平难以提高！控制水平难以提高！不适应调节复杂的生产过程！不适应调节复杂的生产过程！水箱水位水箱水位用水流量用水流量补水流量补水流量1 眼眼观测水位观测水位2 脑脑思维、决策思维、决策3 手手操作补水阀门操作补水阀门人工调节过程的三步曲：人工调节过程的三步曲：水箱水位的人工调节水箱水位自动控制系统用水流量水箱水位补水流量杠杆杠杆控制器控制器浮子浮子检测变送器检测变送器闸阀闸阀执行器执行器控制装置：控制装置：检测变送器检测变送器执行器执行器控制器控制器自动控制
5、系统的一般组成及控制系统的原则性方框图关注共性关注共性: : 负反馈自动控制系统的组成负反馈自动控制系统的组成 - - 设备、信号的名称设备、信号的名称. .负反馈自动控制系统的调节机理负反馈自动控制系统的调节机理 -依据偏差调节，依据偏差调节，消除偏差为目的。消除偏差为目的。水位 杠杆 闸阀水 箱 浮子和连杆水位测量值控制信号补水流量用水流量水位设定值控制器控制器执行器执行器被控对象被控对象检测变送器检测变送器被调量被调量测量值测量值控制信号控制信号控制量控制量干扰干扰给定值给定值偏差偏差比较器比较器水箱水位控制系统的原则性方框图第三节第三节 自动控制系统自动控制系统分分类类类别类别控制系统
6、名称控制系统名称按系统按系统结构分类结构分类闭环闭环（反馈）（反馈）开环开环串级串级复合复合按给定值按给定值特性分类特性分类定值定值程序程序随动随动按系统模型按系统模型特征分类特征分类线性线性非线性非线性按执行机构按执行机构特性分类特性分类电动电动气动气动液动液动按系统传按系统传输信号形式分类输信号形式分类连续连续离散离散（前馈前馈）控制系统性能指标评价控制系统性能指标评价稳定性稳定性稳态性能稳态性能动态性能动态性能第四节第四节 对自动控制系统的基本要求对自动控制系统的基本要求火电厂电力生产过程应用举例用水流量补水流量前馈控制方案举例前馈控制方案举例优点：优点：调节速度快；调节速度快；结构简单
7、，造价低。结构简单，造价低。缺点：缺点：抗干扰能力单一；抗干扰能力单一；调节品质难以保证。调节品质难以保证。习题习题1、绘制一般负反馈控制系统的原则性方框图。在方、绘制一般负反馈控制系统的原则性方框图。在方框内标明设备名称，标明每条信号线名称。框内标明设备名称，标明每条信号线名称。2、P67 1-4、1-5。参考书推荐：参考书推荐：1、自动控制理论复习指导与习题详解、自动控制理论复习指导与习题详解 于希宁、刘红军主编于希宁、刘红军主编 电力出版社电力出版社2、自动控制原理（上、下册）、自动控制原理（上、下册） 金慰刚主编金慰刚主编 天津科学技术出版社天津科学技术出版社3、自动控制原理、自动控制原理 胡寿松主编胡寿松主编 科学出版社科学出版社4、自动控制原理、自动控制原理 习题集习题集 胡寿松主编胡寿松主编 国防工业出版社国防工业出版社
