ThePrincipleofAutomaticControl自动控制原理References(参考教材）Significance（课程意义）BilingualCourse（双语课程）TheExcitementofControlEngineeringControlisamultidisciplinarysubjectCh1IntroductiontoControlsystemBasicRequirements(Performance)ClassificationofControlSystemExamplesofModernControlSystemSimulationwithMATLAB(CSCAD)1.1BasicConceptofControlSystemOpen-loopControlSystemAnopen-loopControlSystemutilizesanactuatingdevicetocontroltheprocessdirectlywithoutusingfeedback.asshowninFig.1.2(page2)Closed-loopControlSystemAclosed-loopcontrolsystemusesameasurementoftheoutputandfeedbackofthissignaltocompareitwiththedesiredoutput(referenceorcommand).asshowninFig.1.3(page3)1.2HistoryandDevelopmentofAutomaticControlH.W.BodeanalyzesfeedbackamplifiersatBellTelephoneLabin1927auto-pilots,gun-positioningsystems,radarantennacontrolsystemandothermilitarysystemsinWorldWarIIState-variablemodelsandoptimalcontroldevelopedin1960’s-1970’s(spaceage)Robustcontrolwidelystudiedin1980’sIntelligentcontroletc.1.3ThePrincipleofFeedbackControl1.4BasicFormsofControlSystem1.5BasicComponentsofClosed-loopsystem1.6BasicRequirements(Performance)1.7ClassificationofControlSystem1.8ExamplesofModernControlSystem1.9SimulationwithMATLAB(CSCAD)系统仿真：广义上讲，为了系统的分析和设计，首先建立系统的模型，然后在模型上进行实验这一过程就称为系统仿真。根据模型的种类不同，系统仿真可分为三种：物理仿真（实物，如飞机风洞实验）真实直观；投资大、周期长，试验受限制数字仿真（基于系统数学模型的仿真）经济、方便、灵活；真实性要依赖模型物理---数学仿真（半实物仿真，如飞机、导弹等运动体的转台实验）本课程涉及的是数字仿真（或称计算机仿真），仿真应包含两个过程：建立模型及模型试验。计算机仿真包含三要素：系统、模型与计算机；与之相联系的三个基本活动：模型建立、仿真模型建立及仿真试验。它们之间的关系可由图表示：系统模型建立仿真实验仿真模型建立模型计算机图1计算机仿真的基本要素与基本活动系统仿真语言MATLABMATLAB软件环境是美国NewMexico大学的CleveMoler博士首创的，全名为:MATrixLABoratory（矩阵实验室）。它是由20世纪七八十年代流行的LINPACK（线性代数计算）和ESPACK（特征值计算）软件包基础上发展而来。最早的MATLAB版本在DOS环境下运行，使用不够方便。现在的MATLAB6.0在Windows环境下运行，充分利用了Windows环境的交互性、多任务和图形功能，建立了用C语言编写的一种专用语言。MATLAB语言不仅使矩阵运算、数值运算变得极为简单，而且还配备了各种功能强大的专用工具箱，如控制系统工具箱(Controlsystemstoolbox)，此外还有：系统辨识工具箱(Systemidentificationtoolbox)，信号处理工具箱(Signalprocessingtoolbox)，鲁棒控制工具箱(Robustcontroltoolbox)，模糊控制工具箱(Fuzzycontroltoolbox)，神经网络工具