自动控制原理AutomaticControlSystems
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848自动控制原理自动控制原理(Automatic Control Principle)是研究自动控制系统的基础理论,它研究了自动控制系统的设计、分析与优化方法,以及自动控制系统的稳定性、精度、鲁棒性等性能指标。
自动控制原理在现代工程学中有广泛的应用,涵盖了诸如电力系统、机械系统、航空航天系统、工业生产过程控制等众多领域。
自动控制原理的基本概念是通过对系统的输入和输出之间的关系进行建模和分析,从而设计出合适的控制器来实现指定的控制目标。
在自动控制原理中,系统可以是物理系统(如电路、机械系统等),也可以是非物理系统(如信息网络、经济系统等)。
控制器可以是传统的PID控制器,也可以是现代的模糊控制器、神经网络控制器等。
自动控制原理的核心是建立系统的数学模型。
通过对系统的输入和输出进行数学表达,可以得到系统的传递函数或状态空间表达式。
传递函数描述了系统的输入和输出之间的关系,而状态空间表达式则描述了系统在一些离散时间点下的状态。
根据系统模型,可以对系统的性能进行分析和优化,从而设计出合适的控制策略。
在自动控制原理中,稳定性是一个重要的性能指标。
稳定性是指当系统受到外部扰动时,系统不会发生不可控制的变化。
稳定性分析方法可以分为两种,一种是通过系统的传递函数或状态空间方程进行频域稳定性分析,另一种是通过系统的特征根进行时域稳定性分析。
通过稳定性分析,可以确定系统的稳定范围,并根据需要设计出合适的控制策略,使系统保持稳定。
另一个重要的性能指标是精度。
精度是指系统输出与期望输出之间的差异。
在自动控制中,常用的控制方法是比例-积分-微分(PID)控制。
PID控制器通过根据系统的误差调整控制量,来使系统输出接近期望输出。
通过精确调整PID控制器的参数,可以使系统的精度达到较高的水平。
鲁棒性是自动控制系统的另一个重要性能指标。
鲁棒性是指系统对于参数变化、外部扰动和模型不确定性的抗干扰能力。
在现实环境中,系统的参数往往存在误差和变化,而模型的不确定性也是不可避免的。
自动控制原理专业词汇中英文对照.pdf自动控制原理专业词汇中英文对照中文英文自动控制automatic control;cybernation 自动控制系统automatic control system自动控制理论 automatic control theory经典控制理论 classical control theory现代控制理论 modern control theory智能控制理论intelligent control theory 开环控制open-loop control闭环控制 closed-loop control输入量 input输出量 output给定环节 given unit/element比较环节 comparing unit/element放大环节 amplifying unit/element执行环节 actuating unit/element控制环节 controlling unit/element被控对象 (controlled) plant反馈环节 feedback unit/element控制器 controller扰动/干扰 perturbance/disturbance前向通道 forward channel反馈通道feedback channel 恒值控制系统constant control system随动控制系统servo/drive control system 程序控制系统programmed control system 连续控制系统continuous control system离散控制系统 discrete control system线性控制系统 linear control system非线性控制系统 nonlinear control system定常/时不变控制系统time-invariant control system 时变控制系统 time-variant control system 稳定性 stability快速性 rapidity准确性 accuracy数学模型 mathematical model微分方程 differential equation非线性特性 nonlinear characteristic线性化处理 linearization processing泰勒级数 Taylor series传递函数 transfer function比例环节 proportional element积分环节 integrating element一阶惯性环节 first order inertial element二阶惯性环节 second order inertial element二阶震荡环节second order oscillation element 微分环节differentiation element一阶微分环节 first order differentiation element二阶微分环节 second order differentiation element 延迟环节delay element动态结构图 dynamic structure block串联环节 serial unit并联环节 parallel unit信号流图 signal flow graph梅逊增益公式Mason’s gain formula时域分析法 time domain analysis method性能指标 performance index阶跃函数 step function斜坡函数 ramp function抛物线函数 parabolic function /acceleration function 冲击函数impulse function正弦函数 sinusoidal function动态/暂态响应 transient response静态/稳态响应 steady-state response 延迟时间 delay time上升时间 rise time峰值时间 peak time调节时间 settling time最大超调量 maximum overshoot稳态误差 steady-state error无阻尼 undamping欠阻尼 underdamping过阻尼 overdamping特征根 eigen root极点 pole零点 zero实轴 real axis虚轴 imaginary axis 稳态/静态分量 steady-state component 瞬态/暂态/动态分量transient component 运动模态motion mode衰减 attenuation系数 coefficient初相角 initial phase angle响应曲线 response curve主导极点 dominant pole 劳斯稳定判据 Routh stability criterion S平面 S plane胡尔维茨稳定判据Hurwitz stability criterion 测量误差measurement error扰动误差 agitation error结构性误差 structural error偏差 deviation根轨迹 root locus 常规根轨迹 routine root locus根轨迹方程 root locus equation 幅值 magnitude幅角 argument对称性 symmetry分离点 separation/break away point会合点 meeting/break-in point渐近线 asymptote出射角 emergence angle/angle of departure入射角incidence angle/angle of arrival 广义根轨迹generalized root locus零度根轨迹zero degree root locus 偶极子dipole/zero-pole pair 频域分析法frequency-domain analysis method 频率特性frequency characteristic极坐标系 polar coordinate system直角坐标系 rectangular coordinate system幅频特性 magnitude-frequency characteristic相频特性phase-frequency characteristic 幅相频率特性magnitude-phase frequency characteristic 最小相位系统minimum phase system非最小相位系统 nonminimum phase system奈奎斯特稳定判据Nyquist stability criterion 伯德定理Bode theorem稳定裕度 stability margin幅值裕度 magnitude margin 相位/相角裕度 phase margin对数幅频特性 log magnitude-frequency characteristic 无阻尼自然震荡角频率 undamped oscillation angular frequency 阻尼震荡角频率damped oscillation angular frequency 阻尼角damping angle带宽频率bandwidth frequency 穿越/截止频率crossover/cutoff frequency 谐振峰值 resonance peak系统校正 system compensation超前校正 lead compensation滞后校正 lag compensation自激震荡 self-excited oscillation死区特性 dead zone characteristic饱和特性 saturation characteristic间隙特性 backlash characteristic描述函数法 describing function method相平面法 phase plane method 采样控制系统 sampling control system数字控制系统 digital control system频谱 frequency spectrum 采样定理 sampling theorem信号重现 signal recurrence拉氏变换 Laplace transformZ变换 Z transform终值定理 final-value theorem差分方程 difference equation迭代法 iterative method 脉冲传递函数 pulse transfer function 零阶保持器 zero-order holder映射 mapping方框图 block diagram伯德图 Bode diagram特征方程 characteristic equation可控性 controllability临界阻尼 critical damping阻尼常数 damping constant阻尼比 damping ratio初始状态 initial state初值定理 initial-value theorem反Z变换 inverse Z-transformation负反馈 negative feedback正反馈 positive feedback 尼科尔斯图 Nichols chart部分分式展开partial fraction expansion 幅角原理argument principle相对稳定性 relative stability共振频率 resonant frequency劳斯表 Routh tabulation/array奇点 singularity渐进稳定性 asymptotic stability控制精度 control accuracy临界稳定性 critical stability耦合 coupling解耦 decoupling比例积分微分调节器proportional integral derivative regulator(PID) 串联校正 series/cascade compensation 单输入单输出 single input single output(SISO)多输入多输出 multi input multi output(MIMO)低通滤波器 low pass filter非线性系统 nonlinear system复合控制 compound control衰减振荡 damped oscillation主反馈 monitoring feedback 转折(交接)频率 break frequency 稳定焦点/节点 stable focus/node。
810自动控制原理参考书目自动控制原理是工程领域中的重要学科,涉及到控制系统的设计和分析,以及相关的数学和物理原理。
以下是一些适合作为810自动控制原理参考书目的推荐:1. "现代控制工程" - 作者:Katsuhiko Ogata这本书是自动控制领域的经典教材之一,被广泛用于工程教育和研究。
书中详细介绍了自动控制理论和方法,包括传统的经典控制理论以及现代控制理论如状态空间法和多变量控制。
2. "Automatic Control Systems" - 作者:Benjamin C. Kuo这本书也是控制工程经典教材之一,非常适合初学者。
它提供了基本的自动控制原理和方法,包括传统的PID控制和频域分析技术。
3. "Feedback Control of Dynamic Systems" - 作者:Gene F. Franklin, J.D Powell, Abbas Emami-Naeini这本书介绍了反馈控制的理论和实践。
它涵盖了控制系统的数学建模、系统分析和设计方法,以及现代控制理论的进一步扩展。
4. "Modern Control Engineering" - 作者:Daud John Ogunnaike, William Harmon Ray这本教材涵盖了现代控制工程的各个方面,包括控制系统建模、分析和设计。
它还介绍了高级控制策略,如自适应控制和优化控制。
通过阅读以上推荐的参考书目,读者可以系统地学习和理解自动控制原理的基本概念和方法。
这些教材提供了广泛的案例和习题,帮助读者加深对自动控制原理的理解,并提供实际应用的指导。
无论是对于学生还是从业人员,这些书籍都可作为学习和参考的宝贵资源。
自动控制原理中英文对照Automatic Control Principles 自动控制原理Introduction 简介Automatic control principles refer to the principles and theories that govern the design, development, and implementation of automated control systems. These systems are used in a variety of fields, including manufacturing, transportation, aerospace, and more. The goal of automatic control principles is to create systems that can operate independently and make decisions based on the input they receive.自动控制原理是指掌握设计、开发和实现自动控制系统的原理和理论。
这些系统应用于各种领域,包括制造业、交通运输、航空航天等。
自动控制原理的目标是创建能够独立运作并根据所接收的输入做出决策的系统。
Types of Control Systems 控制系统的类型There are two main types of control systems: open-loop and closed-loop. Open-loop systems are those that operate without any feedback, meaningthat they do not adjust their output based on the input they receive. Closed-loop systems, on the other hand, use feedback to adjust their output based on the input they receive.控制系统主要有两种类型:开环和闭环。
《自动控制原理》课程标准第一部分课程概述一、课程名称中文名称:《自动控制原理》英文名称:《Automatic control theory》二、学时与适用对象课程总计72学时,其中理论课62学时,实验10学时。
本标准适用于三年制专科机械工程专业。
三、课程地位、性质《自动控制原理》是研究自动控制共同规律的技术科学,是工科高等院校电类、控制类、机械类等专业的一门主干技术基础课程。
该课程的开设重在使学生掌握与自动控制原理相关的专业知识和综合应用能力,培养解决自动控制系统调试与维护方面实际问题的能力。
掌握和了解自动控制的基本理论和方法,对从事机械工程专业的工程技术人员是很有必要的。
四、课程基本理念本课程的教学应把握以下几点基本原则:一是增加对前沿和最具特色机械装备研发、使用、推广等背景知识的介绍,激发学员对该课程的探索兴趣;二是突出从理工类专业的角度理解设备运行原理和设计思路的方法,向学员强调学好这门课必须具备数学、电子学、计算机软硬件方面坚实的知识基础,重在自动控制系统的分析与改进,体现有别于理工院校自动控制课程的强调理论探索、侧重系统设计及实现等的教学模式;三是鼓励学员查询相关资料、书籍,不要满足于仅仅了解系统原理的简单程度,强化学员的自学能力,培养获取并运用信息的能力,为今后从事机械装备的创新型革新及研制打好基础;四是注重与学员的交流、并积极引导学员之间的相互交流,培养良好协作的团队精神。
五、课程设计思路在本课程开设之前,学员已经具备了多门课程的先导知识。
在教学过程中,鼓励学员学习和使用MATLAB软件,对于课堂作业,通过MATLAB进行验证。
讲授中应力争多介绍自动化领域前沿成果,拓展学员的知识面,启发解决问题的思路。
在总结教学经验和研究成果的基础上,对课程目标分别从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面进行具体明确的阐述。
1.依据课程特点,设计教学思路自动控制原理是研究在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置(称控制装置或控制器),使机器,设备或生产过程(统称被控对象)的某个工作状态或参数(即被控制量)自动地按照预定的规律运行的原理及技术,数学基础要求较高,理论性很强。