自动控制原理入门：第一章概论

“石群 自动控制 第一章” 在自动控制领域，第一章通常会介绍自动控制的一般概念，这是理解整个学科的基础。自动控制是指在没有人类直接参与的情况下，通过机器、设备或生产过程，自动地使系统按照预设的规律运行。这种控制方式广泛应用于各个行业，如数控车床的精准加工、化学反应炉的温度控制、导弹的制导以及人造卫星的轨道调整等。 自动控制的基本原理和方式主要分为经典控制和现代控制。经典控制通常涉及单输入、单输出系统，而现代控制则处理多输入、多输出系统。核心理念是反馈，即通过测量实际输出并与期望值进行比较，形成偏差信号，然后调整控制输入以减小这个偏差。一个典型的反馈控制系统由测量元件、给定元件、比较元件、放大元件、执行元件和校正元件组成。 控制系统的分类主要包括反馈控制系统（闭环控制系统）、开环控制系统和复合控制系统。反馈控制系统是最常见的一种，它利用反馈信号来调整控制作用，以达到期望的系统性能。开环控制系统则不依赖反馈，直接根据给定输入进行控制，而复合控制系统结合了开环和闭环控制的特点，既能快速响应给定变化，也能有效抑制扰动影响。 自动控制系统的示例包括函数记录仪、飞机自动驾驶仪系统、电阻炉温度微机控制系统和锅炉液位控制系统。这些示例帮助我们理解控制系统中的基本组件及其工作原理，如方框图中的给定装置、放大器、执行元件以及各种传感器和反馈机制。 在控制系统的分类中，线性定常连续系统是最基础的类型，包括恒值控制系统、随动系统（如伺服系统）和程序控制系统。线性定常离散控制系统则是基于采样的控制系统。非线性控制系统则涉及到系数与变量之间的非线性关系，其分析和设计更为复杂。 自动控制原理第一章的内容涵盖了自动控制的基本定义、主要方式、系统构成、分类以及一些基本的控制系统的实例，这些都是深入学习自动控制理论和技术的基石。通过对这些基础知识的理解，可以为后续章节的学习打下坚实的基础，同时也能为解决实际工程问题提供理论指导。