物理与电子工程学院丁红联系方式：13220935992E-mail:dinghongshuang@sina.com自动控制原理课程的性质和特点（2）自动控制理论已经发展为理论严密、系统完整、逻辑性很强的一门学科。从基本反馈控制原理发展到：自适应控制、优化控制、鲁棒控制、大系统控制、智能控制(3)历史的回顾40年代，频率响应法为闭环控制系统提供了一种可行方法，Evans提出并完善了根轨迹法。50年代末，控制系统设计问题的重点从设计许多可行系统中的一种系统，转到设计在某种意义上的最佳系统。60年代，数字计算机的出现为复杂系统的基于时域分析的现代控制理论提供了可能。从1960年到1980，确定性系统、随机系统的最佳控制，及复杂系统的自适应和学习控制，都得到充分的研究。从1980年到现在，现代控制理论进展集中于鲁棒控制、H∞控制及其相关课题。古典控制理论以传递函数为基础研究单输入-单输出一类定常控制系统的分析与设计问题。这些理论由于其发展较早，现已臻成熟。第一章自动控制的一般概念第1章自动控制的一般概念下图是一个液位控制系统原理图。在这里，自动控制器通过比较实际液位与希望液位，并通过调整气动阀门的开度，对误差进行修正，从而保持液位不变。下图是该控制系统的方框图。试画出相应的人工操纵液位控制系统方块图。龙门刨床速度控制系统龙门刨床速度控制系统原理：（详见P3图1-2）系统基本部件及功能：主（拖动）电动机SM输入：电枢端电压ua输出：电动机速度n测速发电机TG+电位器输入：n输出：ut触发器CF+晶闸管整流器KZ输入：uk输出：ua给定电位器输出：uo放大器FD输入：工作原理：设直流电动机SM的励磁恒定、外部负载Mt系统方框图1自动控制在无人直接参与的情况下，通过控制器使被控对象或过程自动地按照预定要求进行。5扰动反馈：将输出量通过一定的方式送回到输入端，并与输入信号比较产生偏差信号过程称为反馈负反馈：输入信号—反馈信号（输出信号）输出偏差减小正反馈：输入信号+反馈信号反馈控制系统是一种能对输出量与参考输入量进行比较，并力图保持两者之间的既定关系的系统，它利用输出量与输入量的偏差来进行控制。应当指出，反馈控制系统不限于工程范畴，在各种非工程范畴内，诸如经济学和生物学中，也存在着反馈控制系统。随动系统是一种反馈控制系统，在这种系统中，输出量是机械位移、速度或者加速度。因此，随动系统这个术语，与位置（或速度或加速度）控制系统是同义语。在现代工业中，广泛采用着随动系统。二、反馈控制系统的基本组成测量元件：其职能是测量被控制的物理量;给定元件：其职能是给出与期望的被控量相对应的系统输入量（即参据量）。比较元件：把测量元件检测的被控量实际值与给定元件给出的参据量进行比较，求出它们之间的偏差。放大元件：将比较元件给出的偏差进行放大，用来推动执行元件去控制被控对象。执行元件：直接推动被控对象，使其被控量发生变化。校正元件：亦称补偿元件，它是结构或参数便于调整的元件，用串联或反馈的方式连接在系统中，以改善系统性能。一些基本概念三、自动控制系统的基本控制方式复合控制方式：（1）按偏差控制+按扰动补偿控制（2）按偏差控制+按给定补偿控制其它新控制方式：最优控制、预测控制、自适应控制、模糊控制、神经网络控制等。1-2自动控制系统示例液位控制系统1-3自动控制系统分类一、线性连续控制系统系统主要特点：（3）程序控制系统参考输入是按预定规律随时间变化的函数，要求被控量迅速、准确地复现。1-4对自动控制系统的基本要求2.典型外部输入信号