自动控制原理解析：根轨迹与开环控制

"自动控制原理ppt" 本PPT主要讲解了自动控制原理中的“法则根轨迹的渐近线”这一主题，结合了一些基本的自动控制概念。根轨迹是系统闭环传递函数根随系统参数变化的轨迹，它对于分析系统稳定性及动态性能具有重要意义。 在根轨迹分析中，渐近线是指当系统参数趋于无穷大时，根轨迹趋近的直线。这些直线描述了根轨迹在复平面上的主要分布趋势。渐近线与实轴正方向的夹角是由系统的开环传递函数的零点和极点位置决定的。计算这个角度对于确定系统动态响应的关键时刻，如上升时间、超调量等，至关重要。 渐近线与实轴相交点的坐标，通常表示为开环增益K的值，是系统性能分析的重要参考点。这些交点反映了系统闭环传递函数的根随着K的变化情况，进而影响系统的稳定性和动态响应特性。 在自动控制的任务中，目标是使被控对象的被控量（如水箱水位）保持在给定值（如预定水位高度）不变，即使在存在干扰（如水的流入流出量变化）的情况下，也能通过控制装置（如气动阀门和控制器）自动调整，实现控制目的。 自动控制的基本方式包括开环控制和闭环控制。开环控制中，系统仅根据给定值进行操作，不考虑实际输出与期望值的偏差。例如，炉温控制系统根据设定的温度值开启或关闭加热源，不考虑当前的实际温度。而闭环控制，也称为按偏差调节的控制，通过比较被控量与给定值的偏差来调整控制作用，从而达到更好的控制效果。 此外，自动控制系统通常包含测量元件、比较元件和执行元件三个关键组成部分。测量元件负责检测被控量或干扰量，比较元件将被控量与给定值进行比较，执行元件依据比较结果产生控制作用。 自动控制原理涉及的不仅仅是法则根轨迹的渐近线，还包括了控制系统的组成、控制方式以及基本概念，这些都是理解和设计自动控制系统的基础。通过深入理解这些概念，可以更好地优化系统的性能，确保系统在各种条件下都能稳定、有效地运行。