自动控制原理全书知识点，笔记，考试，冲刺
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2022-12-05
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1.自动控制几个基本概念
1. 自动控制：指在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(统称被控对象)的某个工作状态或参数(被控量)自动地按照预定的规律运行；
数控车床按照预定程序自动切削工件；
化学反应炉的温度或压力自动地维持恒定；
雷达和计算机组成的导弹发射和制导系统，自动地将导弹引导到敌方目标；
无人驾驶飞机按照预定航迹自动升降和飞行；
人造卫星准确地进入预定轨道运行并回收等；
2. 控制理论发展
经典控制理论：1945年贝塔朗菲提出《系统论》，1948年维纳提出《控制论》，形成了经典控制理论；
经典控制理论以传递函数为基础，主要研究单输入单输出、线性定常系统的分析和设计问题；
现代控制理论：20世纪60年代诞生现代控制理论；现代控制理论包括以状态为基础的状态空间法、贝尔曼
的动态规划法和庞特里亚金的极小值原理、卡尔曼滤波器；现代控制理论主要研究具有高性能、高精度和
多耦合回路的多变量系统的分析和设计问题；
3. 自动控制的几个分支：自适应控制、混杂控制、模糊控制、神经网络；
4. 自动控制系统：为了实现各种复杂的控制任务，将被控对象和控制装置按照一定的方式连接起来，组成一个有
机总体；
5. 反馈控制原理：在反馈控制系统中，控制装置对被控对象施加的控制作用，是取自被控量的反馈信息，用来不
断修正被控量与输入量之间的偏差，从而实现对被控对象进行控制的任务；
6. 反馈：把取出输出量送回到输入端，并与输入信号相比较产生偏差信号的过程；若反馈的信号与输入信号相
减，使产生的偏差越来越小，则称为负反馈；反之，称为正反馈；反馈控制即采用负反馈并利用偏差进行控制
的过程，由于引入被控量的反馈信息，整个控制过程成为闭合过程，反馈控制亦称为闭环控制；
7. 反馈控制原理：由负反馈产生偏差，并利用偏差进行控制直到最后消除偏差的过程；
2.反馈控制系统的基本组成
一个系统由被控对象和控制装置组成，控制装置由各种基本元件组成，组成系统的元部件按照职能分类：
1. 测量元件：检测被控制的物理量，如果这个物理量是非电量，一般需要转换为电量；
测速发电机：检测电机轴的速度并转换为电压；
电位器、旋转变压器或自整角机：检测角度并转换为电压；
热电偶：检测温度并转换为电压；
2. 给定元件：给出与期望的被控量相对应的系统输入量；
3. 比较元件：把测量元件检测的被控制量实际值与给定元件给出的输入量进行比较，求出它们之间的误差；
差动放大器；
机械差动装置；
电桥电路；
4. 放大元件：将比较元件给出的偏差信号进行放大，用来推动执行元件去控制被控对象；电压偏差信号可用集成
电路、晶闸管等组成的电压放大级和功率放大级加以放大；
5. 执行元件：直接推动被控对象，使被控量发生变化；
阀；
电动机；
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