01-11自动控制原理

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1、自动控制原理(PrinciplesofAutomaticControl）教材与参考书1.自动控制原理简明教程.胡寿松主编.科学出版社2.自动控制理论.孙虎章主编.第二版.中央广播电视大学出版社3.现代控制工程ModernControlEengineering（第三版）[美]KatsuhikoOgata著.卢伯英、于海勋等译.电子工业出版社本课程的性质和特点自动控制是一门技术学科，从方法论的角度来研究系统的建立、分析与设计问题。《自动控制原理》是本学科的技术基础课。本课程与其它课程的关系复变函数信号与系统拉氏变换模拟电子技术电路理论线性代数大学物理自动控制理论微积分计算机控现代控人工

2、智能制技术制理论自动控制的自然和人造系统人体自然系统人造系统本课程的体温控制系统全自动洗衣机研究对象心跳控制系统电冰箱电饭煲眼球聚焦系统电梯控制系统新陈代谢系统温度控制系统血液系统水位控制系统呼吸系统速度控制系统肾肝肺系统刹车防抱死系统为什么要有自动控制?提高劳动生产率(加工中心,生产线)改善生活质量(汽车,新能源)探索未知世界(宇宙飞船,航天飞机)保卫国防(导弹,潜水艇)最先进的加工中心可口可乐生产线液位控制系统杠杆浮子Q1H用水开关Q2液位控制系统控制器Q1浮子电位器减速器h用水开关电动机SMQ2if导弹的控制在目标运动的情况下，使导弹与目标间距离h（t)逐渐减小并

3、趋于零。第一章控制系统导论1-1自动控制的基本原理1-2自动控制系统示例1-3自动控制系统的分类1-4对自动控制系统的基本要求1-5自动控制系统的分析与设计工具1-1自动控制的基本原理自动控制自动控制是在没有人的直接干预下，利用物理装置对生产设备和工艺过程进行合理的控制，使被控制的物理量保持恒定，或者按照一定的规律变化，例如矿井提升机的速度控制、轧钢厂加热炉温度的控制等等。自动控制系统自动控制系统是为实现某一控制目标所需要的所有物理部件的有机组合体。自动控制技术应用军事工业：雷达高射炮系统、中远程导弹系统、美国的国家导弹防御体系等航空航天工业：飞机的雷达指挥系统、卫星、火

4、箭、宇宙飞船、空间站等自动控制技术应用制造工业：数控机床、数控加工中心、自动化仪表、智能机器人、轧钢机的开关控制（Bang——Bang控制）系统、纺织工业中的成分自动检测与成分含量的自动控制、食品生产中的质量控制等。生物工程：作物遗传育种中的品质控制、动物遗传育种中的性状控制等医药卫生：制药过程中的成分检测与控制以及包装的自动化生产线、激光检测、胃镜、机器人手术、CT检测等自动控制技术应用家电工业：全自动洗衣机、自动控温冰箱、变频慧眼空调、数字电视等交通业：城市路况监测系统、十字路口车流量监测及指示灯控制系统等通信业：通话录音、来电显示等自动控制技术应用农业农

5、业机械：联合收割机滚筒转速的自动检测与控制、喂入量的自动检测与控制；精密播种机播种过程中重播和漏播的控制等节水农业：变频恒压供水；变频滴、喷、渗灌节水机具等设施农业：温室的温度、湿度、CO等控制；温室中作物的水、2肥营养控制等养殖业：饲养室内的温度、湿度、有害气体浓度的自动检测与控制以及自动给水、供料的过程等自动控制技术应用社会科学方面：国民经济宏观调控体系、价格宏观调控体系、银行信贷利率调控体系、国家证券监督体系、国家人口控制体系等自动控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学本课程的特点是从“共性”角度讨论自动控制系统运动的一般规律和普遍适用于各类系统的分析与设计的基

6、本方法自动控制理论的任务是研究自动控制系统中变量的运动规律和改变这种运动规律的可能性和途径，为建立高性能的自动控制系统提供必要而充实的理论根据随着生产和科学的发展，自动控制理论已经发展成为一门独立的科学——控制论美国数学家N.Weiner（维纳）于1949年出版了划时代著作《控制论》对控制理论作了系统的阐述。钱学森在他的《工程控制论》（修订版，钱学森、宋健编著）序言中认为“„„二十世纪上半叶的三大伟绩是相对论、量子论和控制论，可以称为三项科学革命，是人类认识客观世界的三大飞跃。在建立控制论的很短时期内，便迅速渗透到许多科学技术领域，大大推动了近代科学技术的发展，并从而派生了许多新

7、兴的边缘科学。工程控制论——利用控制论研究工程系统的控制问题生物控制论——运用控制论研究生命系统的控制与信号处理经济控制论——研究经济计划、财贸信贷等经济活动及其控制社会控制论——运用控制论研究社会管理与社会服务等人口控制论——利用控制论研究人口系统的变化规律及其控制仿生学、系统工程等自动控制理论源于自动控制技术。因此，自动控制理论的形成远比自动控制技术的应用晚。自动控制技术与理论的发展概况古代罗马，家用水管系统中应用反馈原理构成的水位控制装置。20