自动控制系统引论讲述PPT学习教案.pptx

《自动控制系统引论》是自动化学科的基础，主要探讨了自动控制系统的核心概念、原理和方法。本教程首先引入了开环控制和闭环控制两种基本控制类型，并阐述了控制系统的构成和基本要求。 开环控制是一种单向传递信号的控制系统，其中的被控对象对控制作用没有反馈。例如，数控线切割机的进给系统就是开环控制的例子。这种控制系统简单，但由于缺乏反馈，当系统受到干扰或参数变化时，被控量的精度难以保证，对设备和技术要求较高。 闭环控制，也称为反馈控制，与开环控制不同，它包含了被控量的反馈机制。在这个系统中，输出信号通过反馈通道返回输入端，形成一个闭合回路。这样的设计使得系统能够根据实际输出与设定值的偏差进行自我调整，从而提高控制精度和抗干扰能力。比如恒温箱的自动控制系统，当检测到温度偏离设定值时，系统会自动调整加热电阻丝的电流，使温度回到预设水平。 控制系统的工作原理通常包括三个关键步骤：检测输出量（被控量）的实际值，比较实际值与给定值（输入量）产生偏差，然后根据偏差生成控制信号来消除偏差。无论是人工控制还是自动控制，这一原理都是一致的，区别在于自动控制通过控制器自动执行这一过程，无需人的直接干预。 在现代科技中，自动控制技术的应用广泛，从钢铁轧制、程控机床到复杂的航天任务，如月球着陆、火星探测器，甚至计算机集成制造系统、智能机器人等，都离不开自动控制系统的支持。自动控制系统的稳定性和动态特性对于确保这些系统的精确运行至关重要。例如，导弹的飞行路径、卫星的轨道保持都需要精确的控制算法来实现。 MATLAB 是一个强大的计算平台，常用于控制系统的设计和分析，包括稳定性分析、稳态误差计算以及动态特性的模拟。掌握MATLAB的基本知识对于理解和应用自动控制理论至关重要。 自动控制系统是通过控制装置管理和调整被控对象，使其按照预定规律运行，以达成预定目标。开环和闭环控制是两种主要的控制策略，分别适用于不同的应用场景。理解这两种控制方式及其工作原理，是深入学习自动控制理论的基础。