2022年自動控制學習心得

1、第7頁共7頁2022年自動控制學習心得進入到大四我們接觸到了一門新的課程叫電力拖動自動控制系統(tǒng)，幾次課上下來發(fā)現(xiàn)這門課包含的內容實在是太多了，涉及到了自動控制原理、電機拖動、電力電子和高數(shù)等多門學科的知識，讓我覺得學起來有點吃力。但經(jīng)過老師的細細梳理，使我慢慢對這門課程有了新的認識，電力拖動是以電動機作為原動機拖動機械設備運動的一種拖動方式。電力拖動裝置由電動機及其自動控制裝置組成。自動控制裝置通過對電動機起動、制動的控制，對電動機轉速調節(jié)的控制，對電動機轉矩的控制以及對某些物理參量按一定規(guī)律變化的控制等，可實現(xiàn)對機械設備的自動化控制?，F(xiàn)代運動控制已成為電機學，電力電子技術，微電子技術，計算機

2、控制技術，控制理論，信號檢測與處理技術等多門學科相互交叉的綜合性學科。課上老師簡單介紹了運動控制及其相關學科的關系，隨著其他相關學科的不斷發(fā)展，運動控制系統(tǒng)也在不斷發(fā)展，不斷提高系統(tǒng)的安全性，可靠性，在課上跟隨老師的思路，使我對運動控制系統(tǒng)有了更深刻的理解。運動控制系統(tǒng)的任務是通過對電動機電壓，電流，頻率等輸入電量的控制，來改變工作機械的轉矩，速度，位移等機械量，使各種機械按人們期望的要求運行，以滿足生產工藝及其他應用的需要。工業(yè)生產和科學技術的發(fā)展對運動控制系統(tǒng)提出了日益復雜的要求，同時也為研制和生產各類新型的控制裝置提供了可能。在前期課程控制理論、計算機技術、數(shù)據(jù)處理、電力電子等課程的基礎

3、上，學習以電動機為被控對象的控制系統(tǒng)，培養(yǎng)學生的系統(tǒng)觀念、運動控制系統(tǒng)的基本理論和方法、初步的工程設計能力和研發(fā)同類系統(tǒng)的能力。課堂上老師全面、系統(tǒng)、深入地介紹了運動控制系統(tǒng)的基本控制原理、系統(tǒng)組成和結構特點、分析和設計方法。運動控制內容主要包括直流調速、交流調速和伺服系統(tǒng)三部分。直流調速部分主要介紹單閉環(huán)、雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)和以全控型功率器件為主的直流脈寬調速系統(tǒng)等內容；交流調速部分主要包括基于異步電動機穩(wěn)態(tài)模型的調速系統(tǒng)、基于異步電動機動態(tài)模型的高性能調速系統(tǒng)以及串級調速系統(tǒng)；隨動系統(tǒng)部分介紹直、交流隨動系統(tǒng)的性能分析與動態(tài)校正等內容。此外，書中還介紹了近幾年發(fā)展起來的多電平逆變技術和數(shù)字

4、控制技術等內容。運動控制系統(tǒng)既注重理論基礎，又注重工程應用，體現(xiàn)了理論性與實用性相統(tǒng)一的特點。書中結合大量的工程實例，給出了其仿真分析、圖形或實驗數(shù)據(jù)，具有形象直觀、簡明易懂的特點。第一部分中主要介紹直流調速系統(tǒng)，調節(jié)直流電動機的轉速有三種方法：改變電樞回路電阻調速閥，減弱磁通調速法，調節(jié)電樞電壓調速法。變壓調速是是直流調速系統(tǒng)的主要方法，系統(tǒng)的硬件結構至少包含了兩部分：能夠調節(jié)直流電動機電樞電壓的直流電源和產生被調節(jié)轉速的直流電動機。隨著電力電子技術的發(fā)展，可控直流電源主要有兩大類，一類是相控整流器，它把交流電源直接轉換成可控直流電源；另一類是直流脈寬變換器，它先把交流電整流成不可控的直流電

5、，然后用pwm方式調節(jié)輸出直流電壓。本章說明了兩類直流電源的特性和數(shù)學模型。當用可控直流電源和直流電動機組成一個直流調速系統(tǒng)時，它們所表現(xiàn)車來的性能指標和人們的期望值必然存在一個不小的差距，并做出了分析。開環(huán)控制系統(tǒng)無法滿足人們期望的性能指標，本章就閉環(huán)控制的直流調速系統(tǒng)展開分析和討論。論述哦了轉速單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的控制規(guī)律，分析了系統(tǒng)的靜差率，介紹了pi調節(jié)器和p調節(jié)器的控制作用。轉速單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)能夠提高調速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能，但動態(tài)性能仍不理想，轉速，電流雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)是靜動態(tài)性能良好，應用最廣的直流調速系統(tǒng)；還介紹了轉速，電流雙閉環(huán)系統(tǒng)的組成及其靜特性，數(shù)學模型，并對雙閉環(huán)直流調

6、速系統(tǒng)的動態(tài)特性進行了詳細分析。第二部分主要介紹交流調速系統(tǒng)。交流調速系統(tǒng)有異步電動機和同步電動機兩大類。異步電動機調速系統(tǒng)分為_類：轉差功率消耗型調速系統(tǒng)，轉差功率饋送型調速系統(tǒng)，轉差功率不變型調速系統(tǒng)。同步電動機的轉差率恒為零，同步電動機調速只能通過改變同步轉速來實現(xiàn)，由于同步電動機極對數(shù)是固定的，只能采用變壓變頻調速。本章介紹了基于等效電路的異步電動機穩(wěn)態(tài)模型，討論異步電動機變壓變頻調速的基本原理和基頻以下的電流補償控制。首先介紹了交流pwm變頻器的主電路，然后討論正選pwm(spwm)，電流跟蹤pwm(cfpwm)和電壓空間矢量pwm(svpwm)三種控制方式，討論了電壓矢量與定子磁鏈

7、的關系，最后介紹了pwm變頻器在異步電動機調速系統(tǒng)中應用的特殊問題。并討論了轉速開環(huán)電壓頻率協(xié)調控制的變壓變頻調速系統(tǒng)和通用變頻器。詳細討論了轉速閉環(huán)轉差頻率控制系統(tǒng)的工作原理和控制規(guī)律，并介紹了變頻調速在恒壓供水系統(tǒng)中的應用實例。矢量控制和直接轉矩控制是兩種基于動態(tài)模型的高性能的交流電動機調速系統(tǒng)，矢量控制系統(tǒng)通過矢量變換和按轉子磁鏈定向，得到等效直流電機模型，然后按照直流電動機模型設計控制系統(tǒng)；直接轉矩控制系統(tǒng)利用轉矩偏差和定子磁鏈幅值偏差的符號，根據(jù)當前定子磁鏈矢量所在的位置，直接選取合適的定子電壓矢量，實施電磁轉矩和定子磁鏈的控制。兩種交流電動機調速系統(tǒng)都能實現(xiàn)優(yōu)良的靜，動態(tài)性能，各有

8、所長，也各有不足之處。作為一個即將踏入社會的畢業(yè)生，這學期的學習又讓我充實了不少，也給自己奠定了基礎，非常感謝呂庭老師對我們的幫助，以后進入到工作崗位一定會做到_。2022年自動控制學習心得（二）_(_)_級電子科學與技術我是一名電子科學類的學生，專業(yè)的培養(yǎng)目標就是要求我們能在電子信息處理、電子系統(tǒng)與通信方面從事產品設計、制造、調試和新技術、新工藝的研究、開發(fā)，加之自己對這些的興趣，因此有必要學習自動控制原理這門課程。大學的需要我們做的更多的是自學、會學，比如一門課程要把握這門課的整體框架，即這門課多的靈魂所在，畢竟我們學的東西很多，如果不每天使用這些，一段很長的時間以后我們又能夠記得多少呢，

9、把握一門課的整體框架很重要；還有就是要培養(yǎng)自己快速學習的能力，這個世界有很多東西要學，我們所處的it行業(yè)新知識的更新速度更是飛快，以后在工作崗位上的許多知識技能都要從頭開始，一個人最大的競爭優(yōu)勢就是能在最短的時間內掌握應有的技能沒有上課以前我所認為的自動控制原理就是講一些自動控制的某些方法，等接觸到這門課程才發(fā)現(xiàn)這門課程用到了還多的方面的基本知識，深入了解之后才知道這門課程講的是一些控制原理的一些原理，自動控制原理的思路，一些數(shù)學模型，以及線性系統(tǒng)的分析本書的第一章對自動控制原理做了一個概述，正如老師所講，學一門課程要先了解這門課程的整體結構，反饋控制的基本思想、基本原理、基本方法就是本書的重

10、點，其基本原理是取被控量的反饋信息，用以不斷地修正被控量與輸入量之間的誤差，從而實現(xiàn)對被控對象進行控制的任務。課程的主要內容包括：經(jīng)典控制理論，現(xiàn)代控制理論，兩套理論的建模、分析與綜合等。這就是本書的整體框架。接著開始講的就是控制系統(tǒng)的數(shù)學模型的主要內容，主要講述了控制系統(tǒng)的實域數(shù)學模型、復數(shù)域數(shù)學模型、結構圖與信號流圖，此外，還列舉了一些具體的建模實例，第三章講的就是線性系統(tǒng)的時域分析法，首先應掌握典型的輸入輸出信號，以及什么是動態(tài)和穩(wěn)態(tài)過程以及它們的性能。重點是線性連續(xù)系統(tǒng)的動態(tài)過程分析。一階系統(tǒng)的分析是指一階微分方程作為運動方程的控制系統(tǒng)，需要掌握的內容是_屆系統(tǒng)對典型輸入信號的輸出響應

11、。二階系統(tǒng)是指以二階微分方程作為運動方程的控制系統(tǒng)，以二階系統(tǒng)的單位階躍響應為例，分別研究了欠阻尼的單位階躍響應，臨界阻尼，過阻尼二階系統(tǒng)的單位階躍響應。勞斯穩(wěn)定判據(jù)是根據(jù)所列勞斯表第一列系數(shù)符號的變化，去判別特征方程式根在s平面上的具體分布，過程如下：1如果勞斯表中第一列的系數(shù)均為正值，則其特征方程式的根都在s的左半平面，相應的系統(tǒng)是穩(wěn)定的。2如果勞斯表中第一列系數(shù)的符號有變化，其變化的次數(shù)等于該特征方程式的根在s的右半平面上的個數(shù)，相應的系統(tǒng)為不穩(wěn)定。之后講的是線性系統(tǒng)的穩(wěn)定誤差分析計算，主要討論了線性控制系統(tǒng)由于系統(tǒng)結構，輸入作用形式和類型所產生的穩(wěn)態(tài)誤差，其中包含有系統(tǒng)類型域穩(wěn)態(tài)誤差的

12、關系，同時介紹定量描述系統(tǒng)誤差的靜態(tài)誤差系數(shù)法。然后我們討論了線性系統(tǒng)分析方法的根軌跡法，由于是圖解方法，所以使用起來更加簡便，所謂根軌跡就是指開環(huán)系統(tǒng)某一參數(shù)從零到無窮時，閉環(huán)系統(tǒng)特征方程的根在s平面上變化的軌跡。首先我們應先根據(jù)閉環(huán)傳遞函數(shù)方程求出特征方程的根，然后令開環(huán)增益k從零開始到無窮，利用數(shù)學上的解析方法求解出閉環(huán)節(jié)點的全部數(shù)值，將這些數(shù)值標注在s平面上，并連成光滑的粗實線。繪制根軌跡的目的主要是為了分析系統(tǒng)參數(shù)對特征根的影響。不同參數(shù)會導致特征根不同，也就是在特征根在根軌跡上的位置不同，_只要繪制的根軌跡全部位于s平面左側，就表示系統(tǒng)參數(shù)無論怎么改變，特征根全部具有負實部，則系統(tǒng)

13、就是穩(wěn)定的。2.若在虛軸上，表示臨界穩(wěn)定，也就是不斷振蕩3.假如有根軌跡全部都在s右半平面，則表示無論選擇什么參數(shù)，系統(tǒng)都是不穩(wěn)定的。根軌跡法的基本任務在于。如何由已知的開環(huán)零、極點的分布及根軌跡增益，通過圖解的方法找出閉環(huán)極點。一旦閉環(huán)極點被確定，閉環(huán)傳遞函數(shù)的形式便不難確定，因為閉環(huán)零點可由式直接得到。在已知閉環(huán)傳遞函數(shù)的情況下，閉環(huán)系統(tǒng)的時間響應可利用拉氏反變換的方法求出，或利用計算機直接求解。開環(huán)系統(tǒng)的根軌跡增益與開環(huán)系統(tǒng)的增益k之間僅相差一個比例常數(shù)，這個比例常數(shù)只與開環(huán)傳遞函數(shù)中的零點和極點有關。根軌跡增益(或根軌跡放大系數(shù))是系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)的分子分母的最高階次項的系數(shù)為1的比

14、例因子。利用根軌跡我們可以求出系統(tǒng)的穩(wěn)定性，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能，系統(tǒng)的動態(tài)性能等。繪制根軌跡的相角條件與系統(tǒng)開環(huán)根軌跡增益k值的大小無關。即在s平面上，所有滿足相角條件的點的集合的構成系統(tǒng)的根軌跡圖。即相角條件是繪制根軌跡的主要依據(jù)。繪制根軌跡的幅值條件與系統(tǒng)開環(huán)根軌跡增益k值的大小有關。即k值的變化會改變系統(tǒng)的閉環(huán)極點在s平面上的位置。在系數(shù)參數(shù)全部確定的情況下，凡能滿足相角條件和幅值條件的s值，就是對應給定參數(shù)的特征根，或系統(tǒng)的閉環(huán)極點。由于相角條件和幅值條件只與系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)有關，因此，已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)便可繪制出根軌跡圖。繪制根軌跡的法則在總結里就不在列寫，主要是書上都有，此小結主要寫自己的感悟。最后講述了線性系統(tǒng)的頻域分析法，由于控制中的信號可以表示為不同頻率正弦信號的合成，應用頻率特性研究