自动控制原理第1章自动控制系统的基本概念

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1、自动控制原理信息控制类专业最重要的专业基础课之一主讲教师：王钊联系方式：Email：wangzhao@upc.edu.cn电话：15588673357QQ:408758520(班级+姓名验证)答疑地点：基础实验楼B318答疑时间：周五9:00-11:00教材：自动控制原理（第五版）作者：胡寿松出版：科学出版社考核方式：平时成绩+期末考试参考文献：胡寿松，自动控制原理习题集，科学出版社高国燊,余文恷.自动控制原理,华南理工大学出版社,2002年.吴麒.自动控制原理.清华大学出版社，2006戴忠达.自动控制理论基础。清华大学出版社，2005.各类相关期刊杂志，网上资料《自动化学报》，《控制与决策》

2、，《控制理论与应用》《计算机测量与控制》，《控制工程》本课程与其他课程的关系其他信息与控制系统课程自动控制原理电工技术模拟电子技术线性代数高等数学微积分复变函数、拉普拉斯变换电路基础分析大学物理（力学、热力学）第一章自动控制系统的基本概念1-1自动控制技术介绍1-2自动控制的基本原理1-3自动控制系统分类1-4控制系统性能要求1.基本概念自动控制在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定规律运行。§1-1自动控制原理及技术介绍1.基本概念自动控制在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参

3、数自动地按照预定规律运行。锅炉温度控制、化工过程流量、温度、液位的控制，等等自动控制系统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。2.自动控制技术的直观解释手动控制自动控制手眼睛大脑3.自动控制技术介绍自动控制原理是分析各种自动控制装置的统一理论，是其内在的共同规律自动控制装置不需要人参与就能完成任务自动化的核心是“控制”自动控制技术的两个方面：①人手（脚）的延伸——动力方面的自动化技术：工业化②人脑的延伸——信息处理方面的自动化技术:信息化公元235年马钧研制出能自动指示方向的指南车自动控制技术发展过程中的例子1788年英国Watt发明的控制蒸汽机速度的离心式调速器自动控制技术发展

4、过程中的例子1913年美国建成最早的汽车装配流水线1952年美国MIT研制出第一台数控机床自动控制技术发展过程中的例子1959年第一台工业机器人1981年美国“哥伦比亚”号航天飞机首次发射成功自动控制技术发展过程中的例子装配机器人汽车自动焊接生产线自动控制技术发展过程中的例子自动立体仓库自动控制技术发展过程中的例子注塑机自动搬运车自动控制技术发展过程中的例子机器人足球比赛月球车机器人干活机器人跳舞自动控制技术发展过程中的例子大型化工企业自动控制装置火星旅行者SONYAIBO身边的自动控制系统实例有哪些？现代生活离不开自动控制！空调冰箱电热水器自动控制技术已经成为现代社会中的不可缺少的一部分比人

5、工作的更好、更快、更准把人从繁重危险的任务中解放出来完成人无法完成的工作工业生产、军事装备、航空航天、生物医学、经济运行、社会管理、日常生活等诸多领域都有自动控制系统自动控制原理这门课程就是来研究这些自动控制装置或系统的基本工作规律和原理4.自动控制理论研究简史经典控制理论：20世纪40-50年代起源：二战军工技术的需求目标：反馈控制系统的稳定性方法：微分方程、传递函数、根轨迹、频域分析应用系统:单输入单输出系统（SISO）现代控制理论：20世纪60年代起源：冷战时期，空间技术发展的需求目标：最优控制方法：状态空间方程应用系统:多输入多输出系统（MIMO）智能控制理论：20世纪80年代起源：智

6、能技术和计算机技术的迅速发展目标：智能控制方法：专家系统、模糊控制技术、神经网络、智能进化算法等等重要的人物：1948，维纳《控制论》1954，钱学森《工程控制论》★《Cybernetics：ortheControlandCommunicationintheAnimalandtheMachine》★《EngineeringCybernetics》5.自动控制理论溯源1769，瓦特，飞球调节器调节蒸汽机流量1868，麦克斯韦，猎振现象1877/1895,劳思/赫尔维茨稳定性判据1932，奈奎斯特，频域稳定性分析1948，维纳，《控制论》1956，苏联，庞特里亚金，极大值原理1956，贝尔曼，动态

7、规划1960，卡尔曼，最优滤波器1954，钱学森，《工程控制论》20世纪80年代至今，智能控制技术控制理论目前还在向更纵深、更广阔的领域发展，在信息与控制学科研究中注入了蓬勃的生命力，启发并扩展了人的思维方式，引导人们去探讨自然界更为深刻的运动机理。近二十年来，由于信息技术、计算机技术的迅猛发展，工业领域自动化要求更加迫切，更使自动控制系统进入了黄金时代。我们应能深切体会，日常的工作和生活己经处在