机械控制工程概论.ppt

《机械控制工程概论.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械控制工程概论.ppt（35页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、机械控制工程,课程说明,重要性 学习方法（左脑、右脑）作业（讨论、独立完成）考试,第 1 课 概 论,1.1 控制理论的应用1.2 控制系统的原理与组成1.3 控制系统类型和要求1.4 控制系统的例子,1.1 控制理论的应用,自动控制：在没有人参与的情况下，利用控制装置，使被控对象的参数自动地按照预定的规律运行。,控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学。,控制理论是一门交叉学科控制理论的基础包括复数理论、信号理论、系统理论、矩阵理论等。控制理论来源于许多学科，并应用于众多领域。,控制理论的应用领域1）航空航天 2）导弹制导 3）机器人,现代机器制造业,磁盘控制,其他应用领域,历史的回顾,17

2、88，瓦特的飞球式调速器,1868，Maxwell的“论调节器”分析了稳定性问题1877-1893，Routh的稳定性判据和Lyapunov对运动稳定性的研究1927，Black提出反馈放大器1932，Nyquist的频率响应方法,二次世界大战，自动驾驶仪、火炮定位、雷达跟踪等军用装备的研究推动了发展。1948，Evans的根轨迹方法1948，维纳发表了控制论,50年代末，最优控制的研究60年代，现代控制理论发展80年代，鲁棒控制,1.2 控制系统的原理与组成,速度控制系统,观测,偏差,执行,恒温箱自动控制系统,恒温箱自动控制系统框图,控制系统工作原理,检测系统的输出量或被控制量将实际值和给定

3、值进行比较用偏差产生控制作用,控制系统的基本组成,典型反馈控制系统框图,重要术语,输入信号(控制信号、参考信号）输入到系统中的信号输出信号（被控量）被控对象的实际输出，是被控量反馈信号 系统输出端的信号，经变换后加到输入端的信号,偏差信号 系统控制信号与反馈信号之差误差信号 系统输出实际值与希望值之差,闭环控制和开环控制对比,闭环控制系统（反馈控制系统）：将输出量和输入量进行比较，将偏差送到控制器，以便减少误差达到希望的值。开环控制系统：系统的输出对控制作用没有影响。,开环控制系统的优缺点：（1）构造简单，维护容易（2）成本较低（3）不存在稳定性问题（4）扰动和标度变化将引起误差,闭环控制系统

4、的优缺点：（1）构造复杂（2）成本较高（3）能克服扰动和参数变化的影响（4）存在稳定性问题,？,1.3 控制系统的基本要求与类型,稳定性:系统正常工作的首要条件。快速性:系统的动态性能指标。准确性:稳态值与期望值的一致程度。,基本要求,被控物理量（位置控制、速度控制、温度控制）物理量变化规律（恒值控制、程序控制、伺服控制）信号的性质（连续控制、离散控制）执行部件（电机控制、液压控制、气动控制）,分 类,1.4 控制系统的例子,离心调速器（调节系统）飞机的姿态控制 工业机器人（伺服控制）自动导引车,离心调速器,速度控制系统,速度控制系统,速度设定,增加,转速下降,增加,系统框图,扰动,偏差,飞机自动驾驶系统,保持飞机姿态辅助操纵飞机,扰动,工业机器人,讨论：,自动导引车,Better SensorsProvide better Vision,思考讨论：,采用反馈控制的原因？,习 题,1-1、1-2、1-3,