北方工大自动控制原理第一章课件：反馈控制与系统概述

自动控制原理第一张课件主要讲解了自动控制的基本概念和发展历程，以及控制理论的重要组成部分。课程开始于第一章，首先阐述了自动控制的一般定义，强调了在无人干预下，通过控制器使被控对象（如机器、设备或生产过程）按照预设规律运行的重要性，以电冰箱、空调和自动化生产线为例进行了生动说明。 在这一章的核心内容中，重点介绍了系统的概念，包括控制装置（控制器）、被控对象、输入量、给定量、控制量、输出量和被控量之间的关系。系统被视为达到特定目的的组成部分，它们之间通过一定的规律协同工作。 自动控制理论被划分为经典控制理论、现代控制理论、大系统理论与智能控制理论三大分支。经典控制理论形成于40~50年代，主要关注反馈控制系统的稳定性，以单输入单输出（SISO）系统为基础，采用传递函数、频域分析和根轨迹方法。现代控制理论在60~70年代兴起，扩展到多输入多输出（MIMO）系统，追求的是最优控制，采用状态空间方法，同时适用于时域分析。 随着科技的进步，智能控制技术在90年代逐渐崭露头角，涉及专家系统、模糊控制、神经网络等。此外，还有自适应控制、H∞鲁棒控制、非线性控制等领域，如微分几何、混沌理论和变结构控制，这些都在不断发展中。 控制方式被分为开环控制、闭环控制和复合控制。开环控制的特点是没有反馈环节，仅依赖给定量或扰动来控制，如电动机控制系统、定时加热炉和洗衣机。这些例子展示了开环控制在实际应用中的简单性和可能遇到的干扰问题。 总结来说，这节课件深入浅出地介绍了自动控制原理的基础知识，帮助学生理解了控制系统的构成、控制理论的发展脉络以及不同控制方式的运用，为后续的学习打下了坚实的基础。