自動(dòng)控制原理課件--1

1、自動(dòng)控制原理簡(jiǎn)明教程自動(dòng)控制原理簡(jiǎn)明教程胡壽松胡壽松 主編主編科學(xué)出版社科學(xué)出版社普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材國家級(jí)規(guī)劃教材 第第2 2章章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 第第1 1章章 控制系統(tǒng)導(dǎo)論控制系統(tǒng)導(dǎo)論 第第3 3章章 線性系統(tǒng)的時(shí)域分析法線性系統(tǒng)的時(shí)域分析法 第第4 4章章 線性系統(tǒng)的概軌跡法線性系統(tǒng)的概軌跡法 第第5 5章章 線性系統(tǒng)的頻域分析法線性系統(tǒng)的頻域分析法 第第6 6章章 線性系統(tǒng)的校正方法線性系統(tǒng)的校正方法 主要內(nèi)容主要內(nèi)容參考資料參考資料 1 1、自動(dòng)控制原理同步輔導(dǎo)及習(xí)題全解自動(dòng)控制原理同步輔導(dǎo)及習(xí)題全解 2 2、自動(dòng)控制原理習(xí)題

2、與解析自動(dòng)控制原理習(xí)題與解析課程性質(zhì)及學(xué)時(shí)課程性質(zhì)及學(xué)時(shí) 專業(yè)必修課專業(yè)必修課 54 54 學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 每周每周 6 6學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 考核辦法考核辦法 平時(shí)：平時(shí)：3030分（出勤分（出勤1010、測(cè)驗(yàn)、測(cè)驗(yàn)1010、作業(yè)、作業(yè)1010） 考試：考試：7070分（期末閉卷考試）分（期末閉卷考試）任課教師：蔡桂英任課教師：蔡桂英辦辦 公公 室：計(jì)算機(jī)控制教研室室：計(jì)算機(jī)控制教研室聯(lián)系方式聯(lián)系方式電電 話：話：1305428955113054289551郵郵 箱：箱：cai_cai_第一章第一章 控制系統(tǒng)導(dǎo)論控制系統(tǒng)導(dǎo)論 1-1 1-1 自動(dòng)控制的基本原理自動(dòng)控制的基本原理 1-2 1-2 自動(dòng)控制系統(tǒng)

3、示例自動(dòng)控制系統(tǒng)示例 1-3 1-3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類 1-4 1-4 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)與難點(diǎn)l 掌握控制系統(tǒng)的基本概念和工作原理掌握控制系統(tǒng)的基本概念和工作原理l 會(huì)畫控制系統(tǒng)的原理方框圖，并闡會(huì)畫控制系統(tǒng)的原理方框圖，并闡 述其工作原理述其工作原理l 掌握控制系統(tǒng)的基本控制方式和分類掌握控制系統(tǒng)的基本控制方式和分類l 掌握控制系統(tǒng)的基本要求掌握控制系統(tǒng)的基本要求 1-1自動(dòng)控制的基本原理一、自動(dòng)控制理論的發(fā)展1. 經(jīng)典控制理論經(jīng)典控制理論-19世紀(jì)初世紀(jì)初 以以傳遞函數(shù)傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)，它主要研究為基礎(chǔ)，它主要研究單輸單輸入入單輸

4、出、線性定常系統(tǒng)單輸出、線性定常系統(tǒng)的分析和設(shè)的分析和設(shè)計(jì)問題。計(jì)問題。 時(shí)域法時(shí)域法 復(fù)域法復(fù)域法 （根軌跡法）（根軌跡法） 頻域法頻域法 1-1自動(dòng)控制基本原理一、自動(dòng)控制理論的發(fā)展2. 現(xiàn)代控制理論現(xiàn)代控制理論- 20世紀(jì)世紀(jì)60年代年代 采用以采用以狀態(tài)狀態(tài)為基礎(chǔ)的為基礎(chǔ)的狀態(tài)空間法狀態(tài)空間法，它，它主要研究具有高性能、高精度的主要研究具有高性能、高精度的多變量變多變量變參數(shù)參數(shù)系統(tǒng)的系統(tǒng)的最優(yōu)控制最優(yōu)控制問題。問題。 線性系統(tǒng)線性系統(tǒng) 自適應(yīng)控制自適應(yīng)控制 最優(yōu)控制最優(yōu)控制 最佳估計(jì)最佳估計(jì) 容錯(cuò)控制容錯(cuò)控制 系統(tǒng)辨識(shí)系統(tǒng)辨識(shí) 1-1自動(dòng)控制基本原理一、自動(dòng)控制理論的發(fā)展3. 智能控

5、制理論智能控制理論 - 20世紀(jì)世紀(jì)70年代年代 以以控制論、信息論、仿生學(xué)控制論、信息論、仿生學(xué)為基礎(chǔ)的為基礎(chǔ)的智能控制智能控制系統(tǒng)。系統(tǒng)。 專家系統(tǒng)專家系統(tǒng) 模糊控制模糊控制 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 遺傳算法遺傳算法 1-1自動(dòng)控制基本原理二、自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念 在沒有人直接在沒有人直接參與的情況下，利參與的情況下，利用外加的設(shè)備或裝用外加的設(shè)備或裝置，使機(jī)器、設(shè)備置，使機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過程的某個(gè)或生產(chǎn)過程的某個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù)自工作狀態(tài)或參數(shù)自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律（給定量）運(yùn)行。律（給定量）運(yùn)行。減速器減速器閥門閥門流入流入Q1Q1浮子浮子水箱水箱流出流出 Q2Q2H H水位自

6、動(dòng)控制系統(tǒng)水位自動(dòng)控制系統(tǒng)SM電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)+ +- -電位器電位器1.1.自動(dòng)控制自動(dòng)控制 1-1自動(dòng)控制基本原理二、自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念 要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的機(jī)器、設(shè)備控制的機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過程?；蛏a(chǎn)過程。被控對(duì)象：水箱被控對(duì)象：水箱減速器減速器閥門閥門流入流入Q1Q1浮子浮子水箱水箱流出流出 Q2Q2H H水位自動(dòng)控制系統(tǒng)水位自動(dòng)控制系統(tǒng)SM電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)+ +- -電位器電位器（1 1）被控對(duì)象）被控對(duì)象 1-1自動(dòng)控制基本原理二、自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念 對(duì)被控對(duì)象起對(duì)被控對(duì)象起控制作用的控制裝控制作用的控制裝置總體。置總體。控制裝置：控制裝置： 浮子、電位器、浮子、電位器、

7、電動(dòng)機(jī)、減速器、閥門電動(dòng)機(jī)、減速器、閥門減速器減速器閥門閥門流入流入Q1Q1浮子浮子水箱水箱流出流出 Q2Q2H H水位自動(dòng)控制系統(tǒng)水位自動(dòng)控制系統(tǒng)SM電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)+ +- -電位器電位器（2 2）控制裝置）控制裝置 1-1自動(dòng)控制基本原理二、自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念（3 3）輸出量）輸出量 位于控制系統(tǒng)位于控制系統(tǒng)輸出端，并要求實(shí)輸出端，并要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的物理現(xiàn)自動(dòng)控制的物理量，也稱被控量。量，也稱被控量。輸出量：水箱實(shí)際水位輸出量：水箱實(shí)際水位減速器減速器閥門閥門流入流入Q1Q1浮子浮子水箱水箱流出流出 Q2Q2H H水位自動(dòng)控制系統(tǒng)水位自動(dòng)控制系統(tǒng)SM電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)+ +- -電位器電位器

8、 1-1自動(dòng)控制基本原理二、自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念（4 4）輸入量）輸入量 作用于控制系作用于控制系統(tǒng)輸入端，并使系統(tǒng)輸入端，并使系統(tǒng)具有預(yù)定功能或統(tǒng)具有預(yù)定功能或預(yù)定輸出的物理量預(yù)定輸出的物理量也稱給定量或控制也稱給定量或控制量。量。輸入量：水箱給定水輸入量：水箱給定水位對(duì)應(yīng)電位器中點(diǎn)零位對(duì)應(yīng)電位器中點(diǎn)零電位處電位處減速器減速器閥門閥門流入流入Q1Q1浮子浮子水箱水箱流出流出 Q2Q2H H水位自動(dòng)控制系統(tǒng)水位自動(dòng)控制系統(tǒng)SM電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)+ +- -電位器電位器 1-1自動(dòng)控制基本原理二、自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念（5 5）擾動(dòng)量）擾動(dòng)量 破壞系統(tǒng)輸入破壞系統(tǒng)輸入量和輸出量之間預(yù)量和輸出量之間預(yù)

9、定規(guī)律的信號(hào)。定規(guī)律的信號(hào)。擾動(dòng)量：輸出液流量擾動(dòng)量：輸出液流量Q2減速器減速器閥門閥門流入流入Q1Q1浮子浮子水箱水箱流出流出 Q2Q2H H水位自動(dòng)控制系統(tǒng)水位自動(dòng)控制系統(tǒng)SM電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)+ +- -電位器電位器 1-1自動(dòng)控制基本原理二、自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念2. 2. 自動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng) 能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制任務(wù)的系統(tǒng)，控制任務(wù)的系統(tǒng)，由由控制裝置控制裝置和和被控被控對(duì)象對(duì)象組成。組成。水位自動(dòng)控制系統(tǒng)水位自動(dòng)控制系統(tǒng)控制器裝置：控制器裝置：浮子、浮子、電位器、電動(dòng)機(jī)、減電位器、電動(dòng)機(jī)、減速器、閥門速器、閥門被控對(duì)象：被控對(duì)象：水箱水箱減速器減速器閥門閥門流入流入Q1Q1

10、浮子浮子水箱水箱流出流出 Q2Q2H H水位自動(dòng)控制系統(tǒng)水位自動(dòng)控制系統(tǒng)SM電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)+ +- -電位器電位器 1-11-1自動(dòng)控制基本原理自動(dòng)控制基本原理二二、自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念、自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念控制任務(wù)：維持水箱控制任務(wù)：維持水箱水位恒定水位恒定H3. 3. 控制系統(tǒng)的任務(wù)控制系統(tǒng)的任務(wù) 減小或消除擾減小或消除擾動(dòng)量的影響，使被動(dòng)量的影響，使被控對(duì)象的被控量始控對(duì)象的被控量始終按給定確定的運(yùn)終按給定確定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律去變化。動(dòng)規(guī)律去變化。減速器減速器閥門閥門流入流入Q1Q1浮子浮子水箱水箱流出流出 Q2Q2H H水位自動(dòng)控制系統(tǒng)水位自動(dòng)控制系統(tǒng)SM電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)+ +- -電位器電位

11、器 1-11-1自動(dòng)控制基本原理自動(dòng)控制基本原理二、自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念二、自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念減速器減速器閥門閥門流入流入Q1Q1浮子浮子水箱水箱流出流出 Q2Q2H H水位自動(dòng)控制系統(tǒng)水位自動(dòng)控制系統(tǒng)SM電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)+ +- -電位器電位器 （1 1）被控對(duì)象）被控對(duì)象1 1、自動(dòng)控制、自動(dòng)控制 （2 2）控制裝置）控制裝置 （3 3）輸出量（被控量）輸出量（被控量） （4 4）輸入量（給定量、控制量）輸入量（給定量、控制量） （5 5）擾動(dòng)量）擾動(dòng)量2 2、自動(dòng)控制系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)3 3、控制系統(tǒng)任務(wù)、控制系統(tǒng)任務(wù) 1-11-1自動(dòng)控制基本原理自動(dòng)控制基本原理三三、自動(dòng)控制系統(tǒng)的組

12、成、自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成串聯(lián)補(bǔ)償元件串聯(lián)補(bǔ)償元件放大放大元件元件執(zhí)行執(zhí)行元件元件被控被控對(duì)象對(duì)象測(cè)量元件測(cè)量元件( )R s( )C s反饋補(bǔ)償元件反饋補(bǔ)償元件-局部反饋局部反饋主反饋主反饋（1 1）給定元件給定元件 提供控制量提供控制量 （被控量、給定量）（被控量、給定量） （2 2）測(cè)量元件）測(cè)量元件 測(cè)量被控量測(cè)量被控量（3 3）比較元件比較元件 比較控制量比較控制量 與反饋量，給出偏差信號(hào)。與反饋量，給出偏差信號(hào)。 減速器減速器閥門閥門流入流入Q1Q1浮子浮子水箱水箱流出流出 Q2Q2H H水位自動(dòng)控制系統(tǒng)水位自動(dòng)控制系統(tǒng)SM電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)+ +- -電位器電位器 1-11-1自動(dòng)控制基本

13、原理自動(dòng)控制基本原理三、自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成三、自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成 1-11-1自動(dòng)控制基本原理自動(dòng)控制基本原理三三、自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成、自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成串聯(lián)補(bǔ)償元件串聯(lián)補(bǔ)償元件放大放大元件元件執(zhí)行執(zhí)行元件元件被控被控對(duì)象對(duì)象測(cè)量元件測(cè)量元件( )R s( )C s反饋補(bǔ)償元件反饋補(bǔ)償元件-局部反饋局部反饋主反饋主反饋（1 1）給定元件給定元件 提供控制量提供控制量 （被控量、給定量）（被控量、給定量） （2 2）測(cè)量元件）測(cè)量元件 測(cè)量被控量測(cè)量被控量（3 3）比較元件比較元件 比較控制量比較控制量 與反饋量，給出偏差信號(hào)。與反饋量，給出偏差信號(hào)。 電位器電位器減速器減速器閥門閥門流入流入Q

14、1Q1浮子浮子水箱水箱流出流出 Q2Q2H H水位自動(dòng)控制系統(tǒng)水位自動(dòng)控制系統(tǒng)SM電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)+ +- -電位器電位器 1-11-1自動(dòng)控制基本原理自動(dòng)控制基本原理三、自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成三、自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成 1-11-1自動(dòng)控制基本原理自動(dòng)控制基本原理三三、自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成、自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成串聯(lián)補(bǔ)償元件串聯(lián)補(bǔ)償元件放大放大元件元件執(zhí)行執(zhí)行元件元件被控被控對(duì)象對(duì)象測(cè)量元件測(cè)量元件( )R s( )C s反饋補(bǔ)償元件反饋補(bǔ)償元件-局部反饋局部反饋主反饋主反饋（1 1）給定元件給定元件 提供控制量提供控制量 （被控量、給定量）（被控量、給定量） （2 2）測(cè)量元件）測(cè)量元件 測(cè)量被控量測(cè)量被控

15、量（3 3）比較元件比較元件 比較控制量比較控制量 與反饋量，給出偏差信號(hào)。與反饋量，給出偏差信號(hào)。 浮子浮子減速器減速器閥門閥門流入流入Q1Q1浮子浮子水箱水箱流出流出 Q2Q2H H水位自動(dòng)控制系統(tǒng)水位自動(dòng)控制系統(tǒng)SM電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)+ +- -電位器電位器 1-11-1自動(dòng)控制基本原理自動(dòng)控制基本原理三、自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成三、自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成 1-11-1自動(dòng)控制基本原理自動(dòng)控制基本原理三三、自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成、自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成串聯(lián)補(bǔ)償元件串聯(lián)補(bǔ)償元件放大放大元件元件執(zhí)行執(zhí)行元件元件被控被控對(duì)象對(duì)象測(cè)量元件測(cè)量元件( )R s( )C s反饋補(bǔ)償元件反饋補(bǔ)償元件-局部反饋局部反饋主反饋主

16、反饋（1 1）給定元件給定元件 提供控制量提供控制量 （被控量、給定量）（被控量、給定量） （2 2）測(cè)量元件）測(cè)量元件 測(cè)量被控量測(cè)量被控量（3 3）比較元件比較元件 比較控制量比較控制量 與反饋量，給出偏差信號(hào)。與反饋量，給出偏差信號(hào)。 電位器電位器減速器減速器閥門閥門流入流入Q1Q1浮子浮子水箱水箱流出流出 Q2Q2H H水位自動(dòng)控制系統(tǒng)水位自動(dòng)控制系統(tǒng)SM電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)+ +- -電位器電位器 1-11-1自動(dòng)控制基本原理自動(dòng)控制基本原理三、自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成三、自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成 1-11-1自動(dòng)控制基本原理自動(dòng)控制基本原理三三、自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成、自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成串聯(lián)補(bǔ)償元件串聯(lián)補(bǔ)

17、償元件放大放大元件元件執(zhí)行執(zhí)行元件元件被控被控對(duì)象對(duì)象測(cè)量元件測(cè)量元件( )R s( )C s反饋補(bǔ)償元件反饋補(bǔ)償元件-局部反饋局部反饋主反饋主反饋（4 4）放大元件）放大元件 放大偏差號(hào)放大偏差號(hào)（5 5）執(zhí)行機(jī)構(gòu)）執(zhí)行機(jī)構(gòu) 對(duì)被控對(duì)象對(duì)被控對(duì)象 施加控制施加控制（6 6）校正元件）校正元件 改善性能改善性能 電動(dòng)機(jī)、減速器、電動(dòng)機(jī)、減速器、閥門閥門 1-11-1自動(dòng)控制基本原理自動(dòng)控制基本原理四四、自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理、自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理被控對(duì)象：被控對(duì)象：被控量：被控量：給定量：給定量：測(cè)量元件：測(cè)量元件：比較元件：比較元件：執(zhí)行元件：執(zhí)行元件：控制任務(wù)：控制任務(wù)：減速器減速器閥門

18、閥門流入流入Q1Q1浮子浮子水箱水箱流出流出 Q2Q2H H水位自動(dòng)控制系統(tǒng)水位自動(dòng)控制系統(tǒng)SM電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)+ +- -電位器電位器水箱水箱實(shí)際水位實(shí)際水位設(shè)定電位設(shè)定電位UrUr浮子浮子電位器電位器電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī) 保持水箱保持水箱液面高度液面高度H不變。不變。 1-11-1自動(dòng)控制基本原理自動(dòng)控制基本原理四四、自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理、自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理 將系統(tǒng)的輸出量將系統(tǒng)的輸出量實(shí)際水位經(jīng)測(cè)量反饋實(shí)際水位經(jīng)測(cè)量反饋到輸入端，與給定輸?shù)捷斎攵?，與給定輸入量比較得到偏差信入量比較得到偏差信號(hào)，經(jīng)控制裝置產(chǎn)生號(hào)，經(jīng)控制裝置產(chǎn)生控制作用，使偏差消控制作用，使偏差消除或減少，保證系統(tǒng)除或減少，保證

19、系統(tǒng)的輸出量按給定輸入的輸出量按給定輸入量的要求變化。量的要求變化。減速器減速器閥門閥門流入流入Q1Q1浮子浮子水箱水箱流出流出 Q2Q2H H水位自動(dòng)控制系統(tǒng)水位自動(dòng)控制系統(tǒng)SM電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)+ +- -電位器電位器 1-11-1自動(dòng)控制基本原理自動(dòng)控制基本原理四四、自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理、自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理 當(dāng)電位器電刷位于當(dāng)電位器電刷位于中點(diǎn)（中點(diǎn)（UrUr）時(shí)，電動(dòng)機(jī)）時(shí)，電動(dòng)機(jī)靜不動(dòng)，此時(shí)靜不動(dòng)，此時(shí)Q1=Q2Q1=Q2； 當(dāng)當(dāng)H H降低時(shí)，浮子降低時(shí)，浮子下降，通過杠桿作用，下降，通過杠桿作用，使電位器電刷由中點(diǎn)位使電位器電刷由中點(diǎn)位置上移，給電動(dòng)機(jī)提供置上移，給電動(dòng)機(jī)提供控制電

20、壓，通過減速器控制電壓，通過減速器帶動(dòng)進(jìn)水閥門向增大開帶動(dòng)進(jìn)水閥門向增大開度方向轉(zhuǎn)動(dòng)，加大進(jìn)水度方向轉(zhuǎn)動(dòng)，加大進(jìn)水量，使液面升高到給定量，使液面升高到給定高度高度H H。反之亦然。反之亦然。 減速器減速器閥門閥門流入流入Q1Q1浮子浮子水箱水箱流出流出 Q2Q2H H水位自動(dòng)控制系統(tǒng)水位自動(dòng)控制系統(tǒng)SM電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)+ +- -電位器電位器 1-11-1自動(dòng)控制基本原理自動(dòng)控制基本原理五五、系統(tǒng)方框圖、系統(tǒng)方框圖減速器減速器閥門閥門流入流入Q1Q1浮子浮子水箱水箱流出流出 Q2Q2H H水位自動(dòng)控制系統(tǒng)水位自動(dòng)控制系統(tǒng)SM電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)+ +- -電位器電位器串聯(lián)補(bǔ)償元件串聯(lián)補(bǔ)償元件放大放大元件元

21、件執(zhí)行執(zhí)行元件元件被控被控對(duì)象對(duì)象測(cè)量元件測(cè)量元件( )R s( )C s反饋補(bǔ)償元件反饋補(bǔ)償元件-局部反饋局部反饋主反饋主反饋給定元件給定元件 ？比較元件比較元件 ？ 1-11-1自動(dòng)控制基本原理自動(dòng)控制基本原理五五、系統(tǒng)方框圖、系統(tǒng)方框圖減速器減速器閥門閥門流入流入Q1Q1浮子浮子水箱水箱流出流出 Q2Q2H H水位自動(dòng)控制系統(tǒng)水位自動(dòng)控制系統(tǒng)SM電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)+ +- -電位器電位器放大放大元件元件執(zhí)行執(zhí)行元件元件被控被控對(duì)象對(duì)象測(cè)量元件測(cè)量元件( )R s( )C s-主反饋主反饋給定元件給定元件 ？比較元件比較元件 ？ 1-11-1自動(dòng)控制基本原理自動(dòng)控制基本原理五五、系統(tǒng)方框圖、系統(tǒng)

22、方框圖減速器減速器閥門閥門流入流入Q Q1浮子浮子水箱水箱流出流出 Q Q2H H水位自動(dòng)控制系統(tǒng)水位自動(dòng)控制系統(tǒng)SM電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)+ +- -電位器電位器電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)-減速機(jī)減速機(jī)閥門閥門Q1水箱水箱 Q2 h浮子連桿浮子連桿設(shè)定電位設(shè)定電位ur反饋信號(hào)反饋信號(hào)uf水位自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖水位自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖 u 1-2 1-2 自動(dòng)控制系統(tǒng)示例自動(dòng)控制系統(tǒng)示例例例1. 1. 爐溫控制系統(tǒng)的工作爐溫控制系統(tǒng)的工作 原理如下圖所示，指出系統(tǒng)的原理如下圖所示，指出系統(tǒng)的輸輸入量、輸出量、偏差信號(hào)和被控對(duì)象，畫出系統(tǒng)方塊圖，入量、輸出量、偏差信號(hào)和被控對(duì)象，畫出系統(tǒng)方塊圖，并簡(jiǎn)單說明爐溫的調(diào)節(jié)過各并

23、簡(jiǎn)單說明爐溫的調(diào)節(jié)過各減速器減速器放放大大環(huán)環(huán)節(jié)節(jié)電阻絲電阻絲自自耦耦調(diào)調(diào)壓壓器器熱電偶熱電偶輸入量：輸入量： 輸出量：輸出量：偏差信號(hào)：偏差信號(hào)：被控對(duì)象：被控對(duì)象：給定電壓給定電壓u ui i實(shí)際爐溫實(shí)際爐溫ui+-uuf +-u= -u= -電爐電爐uiuf 電電爐爐例例1. 1. 爐溫控制系統(tǒng)的工作爐溫控制系統(tǒng)的工作 原理如下圖所示，指出系統(tǒng)的原理如下圖所示，指出系統(tǒng)的輸輸入量、輸出量、偏差信號(hào)和被控對(duì)象，畫出系統(tǒng)方塊圖，入量、輸出量、偏差信號(hào)和被控對(duì)象，畫出系統(tǒng)方塊圖，并簡(jiǎn)單說明爐溫的調(diào)節(jié)過程并簡(jiǎn)單說明爐溫的調(diào)節(jié)過程電機(jī)電機(jī) 1-2 1-2 自動(dòng)控制系統(tǒng)示例自動(dòng)控制系統(tǒng)示例減速器減速

24、器放放大大環(huán)環(huán)節(jié)節(jié)電阻絲電阻絲自自耦耦調(diào)調(diào)壓壓器器熱電偶熱電偶ui+-uuf +-電電爐爐放大放大環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)-電機(jī)電機(jī)減速器減速器調(diào)壓器調(diào)壓器 熱電偶熱電偶uiufu電爐電爐電阻絲電阻絲例例1. 1.爐溫控制系統(tǒng)方塊圖爐溫控制系統(tǒng)方塊圖電機(jī)電機(jī) 1-2 1-2 自動(dòng)控制系統(tǒng)示例自動(dòng)控制系統(tǒng)示例減速器減速器放放大大環(huán)環(huán)節(jié)節(jié)電阻絲電阻絲自自耦耦調(diào)調(diào)壓壓器器熱電偶熱電偶ui+-uuf +-電電爐爐例例1. 1.爐內(nèi)溫度經(jīng)熱電偶測(cè)量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)爐內(nèi)溫度經(jīng)熱電偶測(cè)量轉(zhuǎn)換為電信號(hào) ufuf，當(dāng)爐內(nèi)溫度小于，當(dāng)爐內(nèi)溫度小于設(shè)定溫度時(shí)，即設(shè)定溫度時(shí)，即ufuf uiui，產(chǎn)生偏差信號(hào)，產(chǎn)生偏差信號(hào)u u，經(jīng)放大

25、環(huán)節(jié)后，經(jīng)放大環(huán)節(jié)后驅(qū)動(dòng)電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)減速器調(diào)整自耦調(diào)壓器的動(dòng)點(diǎn)位置驅(qū)動(dòng)電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)減速器調(diào)整自耦調(diào)壓器的動(dòng)點(diǎn)位置從而提高加熱電壓，使?fàn)t內(nèi)穩(wěn)定升高，直到從而提高加熱電壓，使?fàn)t內(nèi)穩(wěn)定升高，直到ufuf= uiui，此時(shí)，此時(shí)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；反之亦然。電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；反之亦然。爐溫的調(diào)節(jié)過程：爐溫的調(diào)節(jié)過程：電機(jī)電機(jī) 1-2 1-2 自動(dòng)控制系統(tǒng)示例自動(dòng)控制系統(tǒng)示例冷凝器冷凝器練習(xí)練習(xí). . 電冰箱的制冷系統(tǒng)電冰箱的制冷系統(tǒng) 原理如下圖所示，繼電器的輸出電壓原理如下圖所示，繼電器的輸出電壓UrUr為為壓縮機(jī)上的工作電壓。指出系統(tǒng)的被控對(duì)象、輸入量、輸出量、壓縮機(jī)上的工作電壓。指出系統(tǒng)的被控對(duì)象、

26、輸入量、輸出量、比較元件、執(zhí)行元件；畫出系統(tǒng)框圖，并簡(jiǎn)述工作原理。比較元件、執(zhí)行元件；畫出系統(tǒng)框圖，并簡(jiǎn)述工作原理。壓縮機(jī)壓縮機(jī)繼電器繼電器蒸發(fā)器蒸發(fā)器放大器放大器溫度溫度傳感器傳感器+E冰箱冰箱低溫低壓氣體低溫低壓氣體高溫高壓氣體高溫高壓氣體u電冰箱制冷系統(tǒng)原理圖電冰箱制冷系統(tǒng)原理圖被控對(duì)象：被控對(duì)象：輸入量：輸入量：輸出量：輸出量：比較元件：比較元件：執(zhí)行元件：執(zhí)行元件：冰箱：冰箱：給定溫度對(duì)應(yīng)給定溫度對(duì)應(yīng)urur實(shí)際溫度實(shí)際溫度T Turu1放大器放大器壓縮機(jī)壓縮機(jī)繼電器繼電器給定電壓給定電壓ur放大器放大器壓縮機(jī)壓縮機(jī)冷凝器冷凝器蒸發(fā)器蒸發(fā)器冰箱冰箱實(shí)際溫度實(shí)際溫度溫度傳感器溫度傳感器

27、Tu1工作原理：設(shè)定溫度對(duì)應(yīng)的電壓工作原理：設(shè)定溫度對(duì)應(yīng)的電壓urur和溫度傳感器測(cè)得實(shí)際溫度對(duì)應(yīng)和溫度傳感器測(cè)得實(shí)際溫度對(duì)應(yīng)的電壓的電壓u1u1進(jìn)行比較，偏差經(jīng)放大器放大后傳送給繼電器，若進(jìn)行比較，偏差經(jīng)放大器放大后傳送給繼電器，若能能使繼電器閉合，壓縮機(jī)啟動(dòng)，冷凝器制冷，冰箱降溫，使繼電器閉合，壓縮機(jī)啟動(dòng)，冷凝器制冷，冰箱降溫，u1變小，直變小，直到壓縮機(jī)停止工作，保證實(shí)際溫度在設(shè)定溫度范圍內(nèi)。到壓縮機(jī)停止工作，保證實(shí)際溫度在設(shè)定溫度范圍內(nèi)。作業(yè)：作業(yè)：P19P191 1、2 2、5 5 1-3 1-3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式一一. .開環(huán)控制方式開環(huán)控制方式 控制裝

28、置與被控制對(duì)象之間只有順向作用而沒有反向控制裝置與被控制對(duì)象之間只有順向作用而沒有反向聯(lián)系的控制。分為按給定值操縱和按擾動(dòng)補(bǔ)償兩種形式。聯(lián)系的控制。分為按給定值操縱和按擾動(dòng)補(bǔ)償兩種形式?？刂破骺刂破鹘o定值給定值 被控對(duì)象被控對(duì)象輸出量輸出量擾動(dòng)擾動(dòng)1. 1. 按給定值控制按給定值控制 信號(hào)由給定值至輸出量單向傳遞，控制裝置只按給定信號(hào)由給定值至輸出量單向傳遞，控制裝置只按給定值來控制受控對(duì)象。值來控制受控對(duì)象。（1 1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉；）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉；（2 2）對(duì)可能出現(xiàn)的被控量偏離給定值的偏差沒有任何）對(duì)可能出現(xiàn)的被控量偏離給定值的偏差沒有任何 修正能力，抗干擾能力差，控制精度不高

29、；修正能力，抗干擾能力差，控制精度不高；（3 3）多用于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)穩(wěn)定和擾動(dòng)信號(hào)較弱的場(chǎng)合。）多用于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)穩(wěn)定和擾動(dòng)信號(hào)較弱的場(chǎng)合。特點(diǎn)：特點(diǎn)： 1-3 1-3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式一一. .開環(huán)控制方式開環(huán)控制方式 控制裝置與被控制對(duì)象之間只有順向作用而沒有反向控制裝置與被控制對(duì)象之間只有順向作用而沒有反向聯(lián)系的控制。分為按給定值操縱和按擾動(dòng)補(bǔ)償兩種形式。聯(lián)系的控制。分為按給定值操縱和按擾動(dòng)補(bǔ)償兩種形式。 控制器控制器給定值給定值 被控對(duì)象被控對(duì)象輸出量輸出量擾動(dòng)擾動(dòng)1. 1. 按給定值控制按給定值控制 信號(hào)由給定值至輸出量單向傳遞，一定的給定值對(duì)應(yīng)信號(hào)由給定

30、值至輸出量單向傳遞，一定的給定值對(duì)應(yīng)一定的輸出量。一定的輸出量。例如：自動(dòng)售貨機(jī)、自動(dòng)洗衣機(jī)、產(chǎn)品自動(dòng)生產(chǎn)線、例如：自動(dòng)售貨機(jī)、自動(dòng)洗衣機(jī)、產(chǎn)品自動(dòng)生產(chǎn)線、數(shù)控車床、自動(dòng)報(bào)警器及交通燈的轉(zhuǎn)換等。數(shù)控車床、自動(dòng)報(bào)警器及交通燈的轉(zhuǎn)換等。爐溫控制系統(tǒng)爐溫控制系統(tǒng)爐溫控制系統(tǒng)原理方塊圖爐溫控制系統(tǒng)原理方塊圖定時(shí)開關(guān)定時(shí)開關(guān)爐子爐子電阻絲電阻絲例：給定爐溫給定爐溫T0T0實(shí)際爐溫實(shí)際爐溫T T 1-3 1-3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式一一. .開環(huán)控制方式開環(huán)控制方式 1-3 1-3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式一一. .開環(huán)控制方式開環(huán)控制方式2. 2. 按擾動(dòng)控制

31、按擾動(dòng)控制 利用對(duì)利用對(duì)擾動(dòng)信號(hào)的測(cè)量擾動(dòng)信號(hào)的測(cè)量產(chǎn)生控制作用，以補(bǔ)償擾動(dòng)對(duì)產(chǎn)生控制作用，以補(bǔ)償擾動(dòng)對(duì)輸出量的影響。輸出量的影響。 控制器控制器 被控對(duì)象被控對(duì)象輸出量輸出量擾動(dòng)擾動(dòng) 測(cè)量裝置測(cè)量裝置（1 1）對(duì)于不可測(cè)擾動(dòng)及對(duì)象和各功能部件內(nèi)部參數(shù)變化）對(duì)于不可測(cè)擾動(dòng)及對(duì)象和各功能部件內(nèi)部參數(shù)變化 對(duì)被控量的影響，系統(tǒng)自身無法控制；對(duì)被控量的影響，系統(tǒng)自身無法控制；（2 2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，精度有限；）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，精度有限；（3 3）適用于存在強(qiáng)干擾且變化比較劇烈的場(chǎng)合。）適用于存在強(qiáng)干擾且變化比較劇烈的場(chǎng)合。特點(diǎn)：特點(diǎn)： 1-3 1-3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式自動(dòng)控制系統(tǒng)的控

32、制方式一一. .開環(huán)控制方式開環(huán)控制方式例例1 1：水箱液位控制系統(tǒng)如圖所示，運(yùn)行中無論用水流量：水箱液位控制系統(tǒng)如圖所示，運(yùn)行中無論用水流量如何變化（由開關(guān)如何變化（由開關(guān)l l2 2操縱），希望水面高度（液位）操縱），希望水面高度（液位）H H保保持不變。持不變。（1 1）指明系統(tǒng)控制方式、被控對(duì)象、被控量、執(zhí)行元件）指明系統(tǒng)控制方式、被控對(duì)象、被控量、執(zhí)行元件（2 2）簡(jiǎn)述工作原理；）簡(jiǎn)述工作原理；（3 3）畫出系統(tǒng)的原理方塊圖。）畫出系統(tǒng)的原理方塊圖。 控制方式：控制方式： 按擾動(dòng)補(bǔ)償?shù)拈_環(huán)控制系統(tǒng)按擾動(dòng)補(bǔ)償?shù)拈_環(huán)控制系統(tǒng)被控對(duì)象：水箱；被控對(duì)象：水箱；被控量：液位被控量：液位H H

33、；執(zhí)行元件：杠桿和開關(guān)執(zhí)行元件：杠桿和開關(guān)l l1 1Q1l1l1Q2l2H杠桿杠桿 1-3 1-3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式一一. .開環(huán)控制方式開環(huán)控制方式例例1 1：水箱液位控制系統(tǒng)如圖所示，運(yùn)行中無論用水流量：水箱液位控制系統(tǒng)如圖所示，運(yùn)行中無論用水流量如何變化（由開關(guān)如何變化（由開關(guān)l l2 2操縱），希望水面高度（液位）操縱），希望水面高度（液位）H H保保持不變。持不變。（2 2）簡(jiǎn)述工作原理；）簡(jiǎn)述工作原理；當(dāng)開關(guān)當(dāng)開關(guān)l l2 2開大時(shí)，出水量開大時(shí)，出水量QQ2 2增大增大液位液位H H下降，因此浮子下降，通下降，因此浮子下降，通過杠桿的作用使開關(guān)過杠桿

34、的作用使開關(guān)l l1 1開大，進(jìn)水開大，進(jìn)水量量QQ1 1增大，從而保持液位增大，從而保持液位H H不變。不變。Q1l1l1Q2l2H杠桿杠桿 1-3 1-3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式一一. .開環(huán)控制方式開環(huán)控制方式例例1 1：水箱液位控制系統(tǒng)如圖所示，運(yùn)行中無論用水流量：水箱液位控制系統(tǒng)如圖所示，運(yùn)行中無論用水流量如何變化（由開關(guān)如何變化（由開關(guān)l l2 2操縱），希望水面高度（液位）操縱），希望水面高度（液位）H H保保持不變。持不變。（3 3）畫出系統(tǒng)的原理方塊圖。）畫出系統(tǒng)的原理方塊圖。 Q1l1l1Q2l2H杠桿杠桿杠桿杠桿開關(guān)開關(guān)1水箱水箱H水流變化水流變化開

35、關(guān)開關(guān)2Q2Q1 1-3 1-3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式二二. .閉環(huán)控制方式（反饋控制）閉環(huán)控制方式（反饋控制） 控制器與控制對(duì)象之間既有順向作用又有反向聯(lián)系的控制器與控制對(duì)象之間既有順向作用又有反向聯(lián)系的控制過程?？刂七^程。（1 1）閉環(huán)負(fù)反饋控制按偏差調(diào)節(jié)；）閉環(huán)負(fù)反饋控制按偏差調(diào)節(jié)；（2 2）抗擾性好，控制精度高；）抗擾性好，控制精度高；（3 3）適用于系統(tǒng)存在無法預(yù)計(jì)的擾動(dòng)和參數(shù)的變化場(chǎng)合。）適用于系統(tǒng)存在無法預(yù)計(jì)的擾動(dòng)和參數(shù)的變化場(chǎng)合。特點(diǎn)：特點(diǎn)：控制器控制器 被控對(duì)象被控對(duì)象輸出量輸出量擾動(dòng)擾動(dòng)輸入量輸入量-測(cè)量元件測(cè)量元件 1-3 1-3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的控

36、制方式自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式三三. .復(fù)合控制方式復(fù)合控制方式 它是開環(huán)控制和閉環(huán)控制相結(jié)合的一種控制方式。分它是開環(huán)控制和閉環(huán)控制相結(jié)合的一種控制方式。分按偏差控制按偏差控制+ +按給定量補(bǔ)償和按偏差控制按給定量補(bǔ)償和按偏差控制+ +按擾動(dòng)補(bǔ)償。按擾動(dòng)補(bǔ)償。（1 1）具有很高的控制精度；）具有很高的控制精度；（2 2）可以抑制可測(cè)量擾動(dòng)；）可以抑制可測(cè)量擾動(dòng)；（3 3）補(bǔ)償器的參數(shù)要有較高的穩(wěn)定性。）補(bǔ)償器的參數(shù)要有較高的穩(wěn)定性。特點(diǎn)：特點(diǎn)：補(bǔ)償器補(bǔ)償器控制器控制器控制控制對(duì)象對(duì)象擾動(dòng)擾動(dòng)輸出量輸出量輸入量輸入量補(bǔ)償器補(bǔ)償器控制器控制器控制控制對(duì)象對(duì)象擾動(dòng)擾動(dòng)輸出量輸出量輸入量輸入量-+ 1

37、-3 1-3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式三三. .復(fù)合控制方式復(fù)合控制方式例例2 2：下圖為水溫控制系統(tǒng)，冷水在熱交換器中由通入的：下圖為水溫控制系統(tǒng)，冷水在熱交換器中由通入的蒸氣加熱，從而得到一定溫度的熱水。冷水流量變化用流蒸氣加熱，從而得到一定溫度的熱水。冷水流量變化用流量計(jì)測(cè)量。指出系統(tǒng)的控制任務(wù)、被控對(duì)象、被控量、干量計(jì)測(cè)量。指出系統(tǒng)的控制任務(wù)、被控對(duì)象、被控量、干擾量和控制裝置是什么？試?yán)L制系統(tǒng)方塊圖，并說明為了、擾量和控制裝置是什么？試?yán)L制系統(tǒng)方塊圖，并說明為了、保持熱水溫度為期望值，系統(tǒng)是如何工作的？保持熱水溫度為期望值，系統(tǒng)是如何工作的？熱水熱水溫度測(cè)量溫度測(cè)

38、量溫度控制器溫度控制器熱交換器熱交換器蒸氣蒸氣冷水冷水流量計(jì)流量計(jì)按流量順饋按流量順饋溫度傳感器溫度傳感器溫度傳感器？溫度傳感器？流量計(jì)？流量計(jì)？比較元件？比較元件？ 1-3 1-3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式三三. .復(fù)合控制方式復(fù)合控制方式例例2 2：冷水在熱交：冷水在熱交換器中由通入的蒸換器中由通入的蒸氣加熱，從而得到氣加熱，從而得到一定溫度的熱水。一定溫度的熱水。冷水流量變化用測(cè)冷水流量變化用測(cè)量計(jì)測(cè)量。量計(jì)測(cè)量?？刂迫蝿?wù)：保持熱水溫度為期望值控制任務(wù)：保持熱水溫度為期望值被控對(duì)象：熱交換器被控對(duì)象：熱交換器被控量：熱水溫度被控量：熱水溫度干擾：泠水流量變化干擾：泠水

39、流量變化控制裝置：蒸氣閥門、溫度傳感器、流量計(jì)、溫度控制器控制裝置：蒸氣閥門、溫度傳感器、流量計(jì)、溫度控制器熱水熱水溫度測(cè)量溫度測(cè)量溫度控制器溫度控制器熱交換器熱交換器蒸氣蒸氣冷水冷水流量計(jì)流量計(jì)按流量順饋按流量順饋溫度傳感器溫度傳感器蒸氣閥門蒸氣閥門 1-3 1-3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式三三. .復(fù)合控制方式復(fù)合控制方式熱水熱水溫度測(cè)量溫度測(cè)量溫度控制器溫度控制器熱交換器熱交換器蒸氣蒸氣冷水冷水流量計(jì)流量計(jì)按流量順饋按流量順饋溫度傳感器溫度傳感器溫度溫度控制器控制器蒸氣蒸氣閥門閥門熱交換器熱交換器溫度傳感器溫度傳感器給定溫度給定溫度流量計(jì)流量計(jì)冷水冷水熱水溫度熱水溫度

40、-蒸氣閥門蒸氣閥門 1-3 1-3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式三三. .復(fù)合控制方式復(fù)合控制方式例例2 2：冷水在熱交：冷水在熱交換器中由通入的蒸換器中由通入的蒸氣加熱，從而得到氣加熱，從而得到一定溫度的熱水。一定溫度的熱水。冷水流量變化用測(cè)冷水流量變化用測(cè)量計(jì)測(cè)量。量計(jì)測(cè)量。工作原理：溫度傳感器不斷測(cè)量熱水溫度，并在溫度控制工作原理：溫度傳感器不斷測(cè)量熱水溫度，并在溫度控制器中與給定溫度進(jìn)行比較，若水溫高于給定溫度，則其偏器中與給定溫度進(jìn)行比較，若水溫高于給定溫度，則其偏差控制蒸氣閥門關(guān)小，使進(jìn)入熱交換器的蒸氣量減小，水差控制蒸氣閥門關(guān)小，使進(jìn)入熱交換器的蒸氣量減小，水溫降

41、低，直至偏差為零。溫降低，直至偏差為零。熱水熱水溫度測(cè)量溫度測(cè)量溫度控制器溫度控制器熱交換器熱交換器蒸氣蒸氣冷水冷水流量計(jì)流量計(jì)按流量順饋按流量順饋溫度傳感器溫度傳感器蒸氣閥門蒸氣閥門 1-3 1-3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式三三. .復(fù)合控制方式復(fù)合控制方式例例2 2：冷水在熱交：冷水在熱交換器中由通入的蒸換器中由通入的蒸氣加熱，從而得到氣加熱，從而得到一定溫度的熱水。一定溫度的熱水。冷水流量變化用測(cè)冷水流量變化用測(cè)量計(jì)測(cè)量。量計(jì)測(cè)量。冷水流量變化對(duì)熱水溫度會(huì)產(chǎn)生影響。如冷水流量變大時(shí)冷水流量變化對(duì)熱水溫度會(huì)產(chǎn)生影響。如冷水流量變大時(shí)熱水溫度有所降低。流量計(jì)測(cè)得冷水流量的

42、變化按順饋加熱水溫度有所降低。流量計(jì)測(cè)得冷水流量的變化按順饋加到溫度控制器加以補(bǔ)償，使閥門開大，蒸氣量增加，從而到溫度控制器加以補(bǔ)償，使閥門開大，蒸氣量增加，從而補(bǔ)償了由于冷水量變大而引起的熱水溫度的降低。補(bǔ)償了由于冷水量變大而引起的熱水溫度的降低。熱水熱水溫度測(cè)量溫度測(cè)量溫度控制器溫度控制器熱交換器熱交換器蒸氣蒸氣冷水冷水流量計(jì)流量計(jì)按流量順饋按流量順饋溫度傳感器溫度傳感器蒸氣閥門蒸氣閥門作業(yè)：作業(yè)：P20-4 P21-7P20-4 P21-7 1-4 1-4 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類一一. .線性連續(xù)控制系統(tǒng)線性連續(xù)控制系統(tǒng) 線性系統(tǒng)指可用線性微分方程或差分方程描述的系統(tǒng)。線性

43、系統(tǒng)指可用線性微分方程或差分方程描述的系統(tǒng)。a0dndtnc(t)a1dn-1dtn-1c(t)+an-1ddtc(t)+anc(t)+=b0dmdtmr(t)b1dm-1dtm-1r(t)+bm-1ddtr(t)+bmr(t)+定常系統(tǒng)：系數(shù)定常系統(tǒng)：系數(shù)a 、b為常數(shù)；為常數(shù)；時(shí)變系統(tǒng)：系數(shù)時(shí)變系統(tǒng)：系數(shù)a 、b隨時(shí)間變化；隨時(shí)間變化； c(t) 是被控量，是被控量， r(t)是系統(tǒng)輸入量是系統(tǒng)輸入量線性定常連續(xù)系統(tǒng)按線性定常連續(xù)系統(tǒng)按r(t)的變化規(guī)律可分為：的變化規(guī)律可分為：（1 1）恒值控制系統(tǒng)：）恒值控制系統(tǒng)： r(t) =C，c(t)=C （2 2）隨動(dòng)系統(tǒng)：）隨動(dòng)系統(tǒng)： r(t)為事先未知的隨時(shí)間任意變化的函數(shù)為事先未知的隨時(shí)間任意變化的函數(shù)（3 3）程序控制系統(tǒng)：）程序控制系統(tǒng)： r(t)為已知的隨時(shí)間任意變化的函數(shù)為已知的隨時(shí)間任意變化的函數(shù) 1-4 1-4 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類一一. .線性連續(xù)控制系統(tǒng)線性連續(xù)控制系統(tǒng)例：例：c(t).2t+ +.5 c(t)+ +c(t)e-t=r(t)例：例：y(t).+ +.3 y(t)+ +4y=r(t)線性時(shí)變隨動(dòng)系統(tǒng)線性時(shí)變隨動(dòng)系統(tǒng)線性定常隨動(dòng)系統(tǒng)線性定常隨動(dòng)系統(tǒng) 1-4 1-4 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類