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自动化控制与控制系统讲座

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《自动化DCS培训》课件

《自动化DCS培训》课件

DCS系统的优缺点
1 优点
2 缺点
DCS能够对现场设备进行高效准确的控制、监 测和数据采集。同时，DCS可以实现现场自动 化控制，从而降低人工成本。
安全可靠性方面的问题可能导致设备故障和 生产事故。成本较高，需要专业技术支撑。
DCS的未来发展趋势
技术更新换代
随着技术的不断进步，DCS的应用领域和功能也将不 断扩展和完善。
产业应用探索
DCS将更加广泛地应用于更多的产业领域中，如光伏、 电动汽车等。
总结
1
DCS的应用前景
DCS作为现代化智能化工厂的重要组成部分，其应用前景广阔。
2
DCS的发展趋势
随着技术的不断进步，DCS的功能将不断扩展，应用的领域也将更加广泛。
3
DCS的应用案例分析
我们将深入分析典型DCS应用案例，为实际应用提供参考和指导。
DCS的设备结构
1
控制器
控制器是DCS的核心，负责整个系统的集
I/O模块
2
中控制和管理。
I/O模块是指用于采集现场信号或向现场
执行器输出控制信号的模块。
3
通信模块
通信模块提供了DCS系统的通信功能，负
现场仪表
4
责将控制器和现场设备进行连接。
现场仪表是指为了检测和控制流程变量 而使用的各种传感器和执行器。
DCS系统的功能和应用
现场控制
DCS具有强大的现场 控制能力，能够对现 场设备进行高效准确 的控制。
现场监测
DCS能够对现场变量 进行精确的实时监测 和数据采集。
现场报警
DCS可以实时监测现 场设备并在出现异常 时向操作员发出报警 信号。
数据采集与处 理
DCS具有可靠的数据 采集和处理功能，能 够生成过程数据和历 史数据。

控制系统讲座心得体会

控制系统讲座心得体会

在当今这个科技飞速发展的时代，控制系统在各个领域都扮演着至关重要的角色。

为了更好地了解这一领域，我参加了最近举办的一次控制系统讲座。

通过这次讲座，我对控制系统有了更深入的认识，以下是我对这次讲座的心得体会。

一、控制系统概述首先，讲座老师为我们详细介绍了控制系统的概念、分类和基本组成。

控制系统是指由控制器、执行器、被控对象和反馈元件组成的自动调节系统。

控制系统按其作用可分为自动控制系统和手动控制系统；按其组成元件可分为开环控制系统和闭环控制系统。

通过这次讲座，我对控制系统的基本概念和分类有了清晰的认识。

二、控制系统的设计方法讲座中，老师重点讲解了控制系统的设计方法。

主要包括：经典控制理论、现代控制理论、智能控制理论。

经典控制理论主要包括PID控制、比例控制、积分控制、微分控制等；现代控制理论主要包括线性系统理论、非线性系统理论、最优控制理论等；智能控制理论主要包括模糊控制、神经网络控制、遗传算法控制等。

在经典控制理论方面，老师以PID控制为例，详细介绍了其原理、参数整定方法及在实际应用中的注意事项。

通过学习，我了解到PID控制具有简单、易实现、鲁棒性强等优点，但其在处理复杂系统时存在局限性。

在现代控制理论方面，老师以线性系统理论为例，讲解了状态空间描述、稳定性分析、最优控制等问题。

通过学习，我对线性系统理论有了初步的认识，了解到在处理复杂系统时，现代控制理论具有更强的优势。

在智能控制理论方面，老师以模糊控制为例，介绍了其原理、设计方法及在实际应用中的优势。

通过学习，我了解到智能控制理论具有自适应性强、鲁棒性好等优点，但在处理非线性系统时仍存在一定难度。

三、控制系统在工程中的应用讲座中，老师以多个实际工程案例为例，展示了控制系统在各个领域的应用。

例如，在航空航天领域，控制系统用于控制飞行器的姿态；在汽车领域，控制系统用于提高车辆的稳定性；在电力系统领域，控制系统用于实现电力系统的稳定运行。

通过学习这些案例，我深刻体会到控制系统在工程中的重要性，以及其在提高系统性能、降低能耗、保障安全等方面的积极作用。

新技术自动化讲座

新技术自动化讲座
制药业，每年以10－20％的速度递增，2009年的销售额为75亿美元。 规模生产的制药设备运行的主要的瓶颈是难于控制由复杂结晶过程所生产的晶 状体大小和形状的分布
材料处理过程：加工 结晶后处理
结晶显微镜图象（醋氨酚是扑热息痛的活动成分），表示能 在单位时刻在醋氨酚结晶器发生的晶体形状的多样性。
二.自动化的应用
•工业生产领域的应用（传统控制）
•在航天航空军事领域的应用 •在管理方面的应用 •在民用领域的应用 •在网络中的应用 •机器人学
1、在工业生产中的应用
•制造工业中的控制系统 •工业过程控制系统
•机械手 顺序控制
•MEMS （微系统 ）
•通信系统
过程控制
运动控制
制造工业中的控制系统。从汽车制造到集成芯片制造，计算机控制
F/A 飞机 最早生产的军用战斗机之一，利用无人操纵技术
7 自动化在军事中的应用 最优控制与线性规划
二战期间，美国跨国大西洋运送物资的船队，经常受到德国潜 艇的打击，物资损失25%。经过最优控制和线性规划和概率的 估算，对船队的规模进行了调整，船队增加了5-7倍，而损失 减小到2.5%。
卡尔曼滤波器
MEMS （Micro-Electro-Mechanical Systems） 通过利用微制造工艺，在公共芯片上机械元件、传感器、 执行器和电子的集成。
5 自动化在网络中的应用—物联网
无处不在的计算、通信和检测
基于MEMS的传感器网荚
传 感 器 网 荚 应 用 实 例
大地测量
生物、环境测量
信息和网络
网络控制的类型
以无线网络为例，无线网络中路由问题更为严重。带有无线调制解调器的节点可 以移动，节点的地址既不说明在何处，也不说明如何到达。 1） 服务质量控制（QoS控制） 无线网络的指标包括：吞吐量（每秒多少位）；时延（包的平均时延，时 延的标准偏差，第99% 时延）；公平性，每一个用户获得同等质量的服务。

轮机自动化控制讲座-第四章主机遥控系统实例28739.pptx

轮机自动化控制讲座-第四章主机遥控系统实例28739.pptx

电 A/D C D/A
压转 P
转
源换
U
换
测速发电机2 直流隔离 放大器
_ +
M
M
_
_
+
+
图4-4-9 模拟量输出接口电路
返回最近
1 自动系统接通亮 2 主启动阀关闭亮 3 调速器接通亮 4 此灯亮可做模拟实验
9 驾驶台发车令亮 10 强制零位亮
车令值（参考值）
发送速率程序
用驾驶车钟发车令
123
7
驾驶台操纵 正车
返回本节
六、机旁操作 七、模拟实验 八、管理要点
返回本节
第二节 有触点式电—气结合主机遥控系统
一、集中控制室遥控
图4-2-1a 图4-2-1b
1、气源装置 2、停车操作 3、正车换向与起动 4、从正车向倒车换向 5、转速控制
返回本章
返回最近
返回最近
二、驾驶台遥控
1、停油操作
图4-2-2
2、正车换向起动操作
第一节 气动主机遥控系统
一、气源装置及操作部位转换
1、气源装置
图4-1-1
2、操作部位转换 图4-1-2
二、停油与换向
1、停油 2、换向
图4-1-3(a) 图4-1-3(b)
返回本章
返回最近
返回最近
返回最近
返回最近
三、制动 1、能耗制动 2、强制制动
四、起动 1、正常起动 2、重复起动 3、起动油量设定 五、调速
14
13
12
11
10
9
8
通道号
地址 FEFE H
插头号 4d24 4d26
油门杆停油位置开关 方式2模拟实验开关 启动空气压力开关 正倒车停油电磁阀

自动化行业：深入了解工业自动化与控制技术培训ppt

自动化行业：深入了解工业自动化与控制技术培训ppt
包括电动、气动和液压执行器等。
执行器是实现自动化操作的关键环节，通过执行器将控制器的指令转换为实际动作，能够实现对生产过程的精确控制和自动化操作。
随着新材料和新工艺的不断涌现，执行器正朝着高效、高精度、智能化的方向发展。
常见执行器类型
执行器在自动化系统中的作用
执行器技术的发展趋势
工业网络与通信技术概述：工业网络与通信技术是指应用于工业自动化领域的网络和通信技术，用于实现设备之间的数据传输和控制指令的传递。
自动化软件技术概述
自动化软件是指应用于工业自动化领域的软件系统，用于实现自动化系统的监控、控制和管理等功能。
常见自动化软件类型
包括组态软件、PLC编程软件、人机界面软件等。
自动化软件在自动化系统中的作用
自动化软件是实现自动化系统功能的关键环节，通过自动化软件系统，能够实现对生产过程的实时监控、控制和管理等功能。
传感器在自动化系统中的作用
随着技术的进步，传感器正朝着高精度、高可靠性、微型化、智能化的方向发展。
传感器技术的发展趋势
01
控制器是一种用于处理输入信号并产生相应输出信号的装置。在工业自动化中，控制器用于接收来自传感器的信号，根据预设的控制算法对信号进行处理，并输出控制糊控制器、神经网络控制器等。
途径
模式
实践
开展校企合作、产学研结合等模式，加强实践教学环节，提高人才的实践能力和创新能力。
案例
例如某高校开设的工业自动化专业课程，注重实践操作和项目实训，毕业生受到企业广泛欢迎和好评。
THANKS
当前，工业自动化正朝着智能化、柔性化、集成化、安全可靠等方向发展，为工业生产的转型升级提供了强有力的技术支持。
工业自动化广泛应用于制造业、电力、化工、医药、食品等众多领域。在制造业中，工业自动化技术应用于生产线上的设备控制、物料搬运、质量检测等方面，提高了生产效率和质量。在电力行业中，工业自动化技术应用于智能电网、火电厂、水电站等领域，实现了对能源的智能化管理和调度。在化工和医药行业中，工业自动化技术应用于生产过程的监测和控制，提高了产品的质量和安全性。在食品行业中，工业自动化技术应用于生产线上的加工和包装环节，保证了食品的质量和安全。

自动化控制原理与系统 - 教案

自动化控制原理与系统 - 教案

自动化控制原理与系统教案一、引言1.1自动化控制的重要性1.1.1提高生产效率1.1.2提升产品质量1.1.3增强系统稳定性1.1.4促进技术进步1.2自动化控制的应用领域1.2.1工业生产1.2.2交通控制1.2.3技术1.2.4医疗设备1.3教学目的与意义1.3.1培养学生的专业素养1.3.2提高学生的实践能力1.3.3拓宽学生的知识视野1.3.4激发学生的创新思维二、知识点讲解2.1控制系统的基本概念2.1.1控制系统的定义2.1.2控制系统的分类2.1.3控制系统的性能指标2.2控制系统的数学模型2.2.1系统的微分方程2.2.2系统的传递函数2.2.3系统的状态空间表达式2.2.4系统模型的转换2.3控制系统分析方法2.3.1时域分析法2.3.2频域分析法2.3.3状态空间分析法2.3.4控制系统仿真三、教学内容3.1自动控制系统的组成3.1.1控制器3.1.2执行器3.1.3被控对象3.1.4反馈元件3.2自动控制系统的类型3.2.1开环控制系统3.2.2闭环控制系统3.2.3复合控制系统3.2.4智能控制系统3.3.1系统设计原则3.3.2控制器设计方法3.3.3系统校正与补偿3.3.4系统仿真与优化四、教学目标4.1知识目标4.1.1掌握自动控制原理的基础知识4.1.2理解自动控制系统的组成与类型4.1.3学会自动控制系统的分析方法4.2能力目标4.2.1培养学生的控制系统设计能力4.2.2提高学生的控制系统仿真与优化能力4.2.3培养学生的实际问题解决能力4.3素质目标4.3.1培养学生的团队协作精神4.3.2提高学生的沟通与表达能力4.3.3培养学生的创新意识与创新能力五、教学难点与重点5.1教学难点5.1.1控制系统的数学模型建立5.1.2控制系统分析方法的选择与应用5.1.3控制系统设计的实际操作5.2教学重点5.2.1自动控制原理的基本概念与理论5.2.2自动控制系统的组成与类型5.2.3自动控制系统的分析方法与应用六、教具与学具准备6.1教具准备6.1.1控制系统模型6.1.2多媒体设备6.1.3实验器材6.1.4教学软件6.2学具准备6.2.1笔记本电脑6.2.2学习资料6.2.3计算器6.2.4绘图工具6.3教学环境准备6.3.1教室布置6.3.2网络连接6.3.3安全设施6.3.4教学辅助设备七、教学过程7.1导入新课7.1.1引入实例7.1.2提出问题7.1.3激发兴趣7.1.4引导思考7.2知识讲解7.2.1讲解原理7.2.2演示实验7.2.3分析案例7.2.4互动讨论7.3实践操作7.3.1分组实验7.3.2设计任务7.3.3操作指导7.3.4成果展示八、板书设计8.1知识框架8.1.1教学重点8.1.2教学难点8.1.3知识结构8.1.4思维导图8.2教学内容8.2.1教学目标8.2.2教学内容8.2.3教学方法8.2.4教学评价8.3教学辅助8.3.1图片资料8.3.2图表数据8.3.3公式推导8.3.4实例分析九、作业设计9.1课后练习9.1.1基础知识练习9.1.2应用题9.1.3思考题9.1.4实践项目9.2课外阅读9.2.1推荐书目9.2.2阅读笔记9.2.3阅读心得9.2.4阅读交流9.3创新实践9.3.1设计任务9.3.2实践要求9.3.3实践指导9.3.4成果提交十、课后反思及拓展延伸10.1课后反思10.1.1教学效果10.1.2学生反馈10.1.3教学改进10.2拓展延伸10.2.1相关领域知识10.2.2前沿技术动态10.2.3行业应用案例10.2.4学术研究动态重点和难点解析1.教学难点与重点2.教学过程3.板书设计4.作业设计5.课后反思及拓展延伸对于每个重点环节，进行详细的补充和说明：1.教学难点与重点控制系统的数学模型建立：学生需要理解并掌握控制系统的数学模型，包括微分方程、传递函数和状态空间表达式。

综采工作面自动化控制系统培训讲义PPT(85张)

5. 智能决策控制软件
以煤流系统负荷为决策依据的采煤机、液压支架、刮板输送机动态分 析、智能决策联动控制
培训提纲
一．系统概述 二．主要功能 三．设备安装 四．系统调试 五．软件配置
三、设备安装
（一）工作面设备及安装
1. 矿用本质安全型摄像仪
功能简介
主要用于视频摄像，采集工作面或 顺槽的视频信息，压缩编码并打包成 IP报文的形式发布到以太网上，供显 示器解码显示。
采集工作面视频图像，并通过以太网 发送到主机或者监视器，能够通过快速 铜接座引入电缆，实现快速插拔操作
三、设备安装
（一）工作面设备及安装
2. 矿用本安型云台摄像仪
接口定义
矿用云台摄像仪外部采用4芯快速接插连 接方式，分为以太网接口和供电接口，两个 接口分别通过conm/4dxxx和conm/4nxxx 连接器接入综合接入器，连接器长度根据实 际应用环境确定
（一）系统定义
什么叫SAM型综采自动化控制系统？
SAM型综采自动化控制系统是在综采工作面单机设备自动化的基 础上，采用拟人手法，把人的视觉、听觉延伸到工作面，将工人从危险 的工作面采场解放到相对安全的顺槽中心，建立一套以监控中心为核心， 以工作面视频、音频、以太网、远控为基础的集中自动化控制系统。实 现在顺槽监控中心对液压支架、采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机、 顺槽胶带机、泵站、开关等综采设备进行远程操控，达到工作面“少人 化”甚至“无人化”的开采目的。
北京天地玛珂电液控制系统有限公司
Beijing Tiandi-Marco Electro-Hydraulic Control System Company Ltd
综采工作面自动化控制系统 培训讲义
无人化开采项目部

控制与控制系统讲座共42页PPT


▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛Байду номын сангаас大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
42
16、云无心以出岫，鸟倦飞而知还。 17、童孺纵行歌，斑白欢游诣。 18、福不虚至，祸不易来。 19、久在樊笼里，复得返自然。 20、羁鸟恋旧林，池鱼思故渊。
控制与控制系统讲座
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭

第1章 自动控制系统PPT 王宣方


cmax 100%
c()
c(∞)
➢ 上升时间：输出响应从零开始 第一次升到稳态值需要的时间
➢ 最大超调量反映了系统的动态 精度
➢ 最大超调量越小，最大偏差 Δcmax越小，系统过渡过程进行 得越平稳。
2024/4/20
（2）调整时间(ts )：系统的快速性能
➢ 调整时间(ts)是系统输出 量进入并一直保持在离 稳态值的允许误差带内 所需要的时间。
【能力目标】 1）了解液位定值控制系统的结构与组成。 2）了解自动控制系统调节器参数的整定和投运方法。 3）了解P、PI、PD和PID四种调节器分别对液位控制的 作用。
2024/4/20
【知识链接】
一、自动控制系统的性能指标
自动控制系统的性能通常是指系统的稳定性、稳态性能和动态 性能。 1.系统的稳定性：自动控制系统的首要条件
1）按照图1-4所示的贮槽液位控制系统，手动调节进出水阀门，控制液 位在50%处。根据操作回答下列问题：
1.完成该操作必须用到哪三个器官？ 2.手、大脑、眼睛各完成哪些功能？
图1-4贮槽液位 控制系统
2024/4/20
2）操作要求：为了保证贮槽液位稳定在规定数值位置， 操作人员必须按照液位指示仪表反映的实际液位与规定值 的偏差大小来改变进出水阀门的开度，从而使液位符合规 定的数值。
— 【能力目标】 — 1）学会用手动控制贮槽液位。 — 2）了解自动控制系统的组成及各组成部分的作用。 — 3）了解自动控制系统的工作过程
2024/4/20
【知识链接】
为了实现各种控制任务，将被控对象和控制装置按照一定方式连接，对被控 对象的一个或多个物理量（如转速、位移、温度、电流、电压等）进行自动控制 的整个系统称为自动控制系统。

2024版化工自动化控制系统培训材料ppt课件


执行器类型及工作原理
01
02
03
电动执行器
通过电动机驱动，将控制 信号转换为角位移或直线 位移输出。
气动执行器
以压缩空气为动力，通过 气缸、气马达等驱动机构 实现位移或旋转运动。
液动执行器
以液压油为传动介质，通 过液压泵、液压缸等实现 动力传递和动作执行。
传感器与执行器选型与配置
01
根据被控对象特性和控 制要求，选择合适的传 感器类型、测量范围和 精度等级。
02
根据执行机构的动作要 求，选择相应的执行器 类型、驱动力和行程范 围。
03
考虑现场环境条件和安 装要求，选择适当的防 护等级、安装方式和连 接方式。
04
根据控制系统整体要求， 合理配置传感器与执行 器的数量、位置和布局。
03 控制策略与方法
常规控制策略
比例控制
根据偏差的大小成比例地调节输出， 简单快速，但对偏差的克服不够彻底。
提高生产效率，降低能耗和排放，提升安全 性。
改造方案
实施效果
采用先进的DCS控制系统，对生产线进行全 面自动化改造，包括自动化仪表、执行机构、 控制策略等。
生产效率提高30%，能耗降低20%，排放减 少15%，安全性得到显著提升。
案例二：某石油化工厂自动化控制系统应用
01
应用背景
石油化工厂生产流程复杂，涉及大 量危险工艺，对控制系统要求高。
软件编程与调试
编程语言选择
根据系统控制要求选择合适的编程语 言，如梯形图、指令表、顺序功能图 等。
程序结构设计
设计合理的程序结构，包括主程序、 子程序、中断程序等。
编程技巧与注意事项
掌握编程技巧，注意程序可读性、可 维护性、安全性等方面。
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2.1.4 对控制系统的性能要求
稳定性 瞬态性能 稳态性能
表示性能指标td、tr、Mp和ts的单位阶跃响应曲线
1/10/2015 10
2.2 动态系统的数学模型
d2 f i (t ) f c (t ) f k (t ) m 2 xo (t ) dt
f i (t ) f c (t ) f k (t ) m
2.3 控制系统的时域分析
为了衡量系统的动态性能，同时能对不同系统的性能进行 比较，通常采用单位阶跃函数作为测试信号。相应地，系统的 响应称为单位阶跃响应。 任何复杂系统都是由简单的一阶、二阶系统组成 任何复杂信号都是由简单信号叠加而成的—傅立叶级数 输入 输入的微分(积分) 脉冲函数 阶跃函数
1/10/2015 6
2.1.1 控制系统基本组成与工作原理
偏差信号 控制规律 输入 控制器 反馈信号 能量流 物质流 信息流 执行器 检测器 干扰信号 受控对象 输出
控制器：现代控制系统一般采用计算机，完成比较、放大、变换等信 号处理工作，输出控制规律；比较器就是最简单的控制器。执行器和 受控对象合称受控系统，它一般是一个能量传动系统，一个动态系统。
1/10/2015
7
2.1.2 反馈控制原理
检测输出 比较得偏差 纠正偏差
基于负反馈基础上的检测偏差用以纠正偏差 的控制原理称之为反馈控制原理。
控制的目的？——输入是什么？ 受控对象是谁？ 输出是什么？——描述对象特征的某个物理量 输出如何检测？
1/10/2015 8
2.1.3 控制过程的物理本质
系统、信号与控制⑵
大器虽然晚年成， 卓荦全凭弱冠争。 多识前贤蓄其德， 莫抛心力贸才名。
〔清〕龚自珍【己亥杂诗】
1/10/2015
1
培养无师自通能力
可以预言，未来的“文盲”将不再 是目不识丁的人，而是一些没有学会学 习方法，不会自己钻研问题，没有预见 能力、分析能力的人。
1/10/2015
2
2. 关于控制与控制系统
N阶系统有n个特征根。 特征根只能是0、实数、复数（必共扼出现）。 系统特征根决定了系统的性能!
1/10/2015 14
系统的特征根与极点
根据传递函数定义，有输入—输出模型 分母称为系统的特征多项式 系统的特征方程
D(s) 0 an s n an1s n1 a1s a0
系统特征根
1/10/2015
系统极点
15
an n an1n1 a1 a0 0
控制系统的分析内容与方法
分析的内容
稳定性分析，动态性能分析、稳态误差分析
主要分析方法
时域分析方法、频域分析方法 时域分析的实质就是求解描述系统性能的运动微分方程
1/10/2015 16
d2 xo (t ) dt 2
f c (t ) c
d x o (t ) dt
f k (t ) kxo (t )
d2 d m 2 xo (t ) c xo (t ) kxo (t ) f i (t ) dt dt
惯性力
粘性力
弹性力
外力或内力
此式为二阶常系数线性微分方程
1/10/2015 11
物质流
给定液位 杠杆
一
qi
qo 干扰信号
阀门 浮子
水箱
实际液位
1/10/2015
3
2.1 控制系统的基本概念
汽车的恒速控制
能量流
大脑 期望 车速 偏差 反馈信号 脚踏油门 驱动系 道路坡度等的 影响 汽车 实际 车速
车速表
1/10/2015
4
汽车的行驶轨线控制
能量流 大脑 期望 轨线
偏差
方向盘 眼睛
方块图描述了系统中信号转换、传递的过程， 给出了系统的工作原理。
1/10/2015 12
动态系统的传递函数模型
运动微分方程
拉普拉斯变换
S的代数方程
d2 d m 2 xo (t ) c xo (t ) kxo (t ) f i (t ) dt dt
(ms2 Cs k ) X o (s) F (s)
数学模型的方块图表示
d2 f i (t ) f c (t ) f k (t ) m 2 xo (t ) dt
f c (t ) c d x o (t ) dt
d2 d m 2 xo (t ) c xo (t ) kxo (t ) f i (t ) dt dt
f k (t ) kxo (t )
输入 偏差信号 控制 规律 能量流 物质流 信息流 干扰信号 输出
控制器
反馈信号
执行器 检测器
受控对象
从物理本质上看，控制过程是一种信息处理及控制能量 （物质、信息）按给定规律进行转移的过程。 提高信息处理能力，以最短的时间和（或）最小的控制 代价，实现系统按预定的规律进行能量转移，这就是控制系 统设计所要解决的中心问题。不论控制理论如何发展， 最优控制始终是控制的核心问题。 1/10/2015 9
X o ( s) bm s m bm1s m1 b1s b0 N ( s) G( s) X i ( s) an s n an 1s n1 a1s a0 D( s)
D(s) an s n an1s n1 a1s a0
转向系
反馈信号
横风等的 影响 汽车 实际 轨线
1/10/2015
5
定义：控制与自动控制
控制就是按照预先给定的目标，改变系 统行为或性能的方法学。 所谓自动控制，是指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(即被控量、输出)自动地 按照预定的规律运行。
线性定常系统的传递函数，定义为零初 按传递函数定义，有 G(s) X o ( s) 2 1
F ( s) m s Cs k
系统输出响应：
X o ( s)
1 F (s) ms 2 Cs k
即
1/10/2015
X o (s) G(s) F (s)
13
系统的特征根与极点
齐次方程为
an xo
( n) ( n1)
(t ) an1xo
o (t ) a0 xo (t ) 0 (t ) a1 x
特征方程为 an n an1n1 a1 a0 0 特征方程的根称为特征根，特征根是系统系数的组合。