自动控制系统概述(共 60张PPT)

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八、本课程的考核方式
课程成绩评定：
期末考试占70%,考勤占5%,作业成绩5%,实验占20% （实验报告10%，动手能力10%）。
说明：
1）旷课5次以上（含5次）考勤为0分 2）作业少交3次（含不按时交3次）作业成绩为0分 3）不做实验两次以上（含2次）实验成绩为0分。实验 成绩有两部分：动手能力和试验报告。 4）在规定的时间做实验和交实验报告。
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九、参考教材及工具书
1.《电力拖动自动控制系统-运动控制系统》 第二、三版，陈伯时，机械工业出版社 3.《电力拖动自动控制系统-运动控制 系统》课件，汤浩天，机械工业出版社 4.《电力拖动自动控制系统习题例题 集》童福尧，机械工业出版社
5.《电力拖动自动控制系统习题例题 集》童福尧，机械工业出版社
以机械运动的驱动设备——电动机为控制对象， 以控制器为核心，以电力电子功率变换装置为执行 机构，在自动控制理论的指导下组成的电气传动自 动控制系统。 电力传动又称电力（气）拖动，是以电动机作为 原动机驱动生产机械的系统的总称，完成生产机械 的起动、停止、正反转、调速等任务。 这类系统控制电动机的转矩、转速和转角，将电 能转换为机械能，实现运动机械的运动控制。 NEXT2
➢不但能培养系统的概念，还能培养应用基本理 论与方法进行工程设计的能力，而且有利于学 生建立以下几个观点，形成正确的认识论。
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四、课程在本专业培养中的地位与作用（续）
1）系统的观念 2）工程的观念 3）科技进步的观念 4）创新的观念
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四、课程在本专业培养中的地位与作用（续）
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第1课 自动控制系统
学习内容
1.常见的自动控制系统。 2.计算机在控制系统中的作用。
探索 智慧农场为什么可以实现自动灌溉?
建构
生产生活中有很多自动控制系统，为人类社会的发展提 供了帮助。
一、常见的自动控制系统
随着科学技术的发展，控制技术也得到了迅速发展，出现了自 动控制。自动控制系统在无人参与的情况下能自动实现目标。
例如，智慧农场的灌溉系统通过计算机指令，不仅能根 据土壤的湿度来实现自动灌溉，还能根据种植的不同农作物 ，实现分类灌溉。
想一想
智慧农场的自动灌溉系统，除了根据不同的农作 物进行分类灌溉之外，还可以利用计算机实现什么控 制?
练习
制作一份电子小报，介绍一个生活中常见的计算机自 动控制系统，说一说它的特点，并简单说明计算机在其 中的作用。
水箱水位自动控制
全自动干手机
通过设定空调温度实现降温
汽车中的定速巡航
二、计算机在自动控制系统中的作用
计算机在自动控制系统中的作用主要体现在两个方面： 首先，计算机利用指令实现更精准、更复杂的控制；其次， 利用计பைடு நூலகம்机指令能实现智能的控制方式，使系统的改动更加 便利。
二、计算机在自动控制系统中的作用
谢谢聆听！
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(1)开环控制系统结构简单、稳定性好，但不能自 动补偿扰动对输出量的影响。当系统扰动量产生 的偏差可以预先进行补偿或影响不大时，采用开 环控制是有利的。
(2)闭环控制系统具有反馈环节，它能依靠负反馈 环节进行自动调节，以补偿扰动对系统产生的影 响。闭环控制极大地提高了系统的精度。但闭环 系统使系统稳定性变差，需要重视并加以解决。

本章作业
P15： 1-7 1-8

我国古代的自动控制技术
东汉时期张衡制造了浑天仪和地动仪
三国时期的马钧、南朝时的祖冲之创造和复制 了指南车。
产业革命时期，自动控制技术取得了巨大的发展
1748年瓦特发明的蒸汽机中的离心调节器

1868年麦克斯韦利用描述系统的微分方 程解释了这种现象，并提出了判别低阶 系统稳定性的判据 1877年和1895年劳斯[英]和数学家胡尔 维茨[瑞士]提出了可以判别高阶线性系统 的稳定性的判据


(3)自动控制系统通常由给定元件、检测元件、比较 环节、放大元件、执行元件、控制对象和反馈环节 等部件组成。系统的作用量和被控制量有：输入量、 反馈量、扰动量、输出量和各中间变量。 框图可直观地表达系统各环节(或各部件)间的因果关 系，可以表达各种作用量和中间变量的作用点和传 递情况以及它们对输出量的影响。
特点：无反馈环节 优点：结构简单，系统稳定性好，成本也低 缺点：当控制过程受到各种扰动因素影响时，将会直接影 响输出量，而系统不能自动进行补偿。特别是当无法预计的 扰动因素使输出量产生的偏差超过允许的限度时 ，开环控制 系统便无法满足技术要求
适用场合：在输出量和输入量之间的关系固定，且内部参 数或外部负载等扰动因素不大，或这些扰动因素产生的误差 可以预计确定并能进行补偿，应尽量采用开环控制系统。

应用化学教研室
化工仪表及自动化
第一章 自动控制系统基本概念
内容提要
化工自动化的主要内容
自动控制系统的基本组成及表示形式
自动控制系统的基本组成 自动控制系统的表示形式
自动控制系统的分类
自动控制系统的过渡过程和品质指标
控制系统的静态与动态 控制系统的过渡过程 控制系统的品质指标 影响控制系统过渡过程品质的主要因素
应化教研室
下页图为液位自动控制系统地方框图每个环节表示组成 系统的一个部分，称为“环节”。两个方框之间用一条带 有箭头的线条表示其信号的相互关系，箭头指向方框表 示为这个环节的输入，箭头离开方框表示为这个环节的 输出。线旁的字母表示相互间的作用信号。
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第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式 应化教研室
将控制系统按照工艺过程需要控制的被控变量的给定 值是否变化和如何变化来分类，这样可将自动控制系 统分为三类，即定值控制系统、随动控制系统和程序 控制系统。
其中第三种分类方法最普遍
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第三节 自动控制系统的分类
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1.定值控制方法
“定值” 是恒定给定值的简称。工艺生产中，若要求 控制系统的作用是使被控制的工艺参数保持在一个生产指 标上不变，或者说要求被控变量的给定值不变，就需要采 用定值控制系统。
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工艺管道及控制流程图
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③仪表（包括检测、显示、控制）的图形符号
仪表的图形符号是一个细实线圆圈，直径约10mm，对于 不同的仪表安装位置的图形符号如下表所示。
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工艺管道及控制流程图
表1-1 仪表安装位置的图形符号表示
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工艺管道及控制流程图
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