自动控制理论基础-王孝武、方敏教材解析

"该资源是一套关于自动控制理论的课件，由王孝武和方敏教授编写，可能包括教材、参考书籍以及葛锁良老师的课件内容。课程由平兆武主讲，属于合肥工业大学电气与自动化工程学院自动化系的教学材料。" 自动控制理论是研究如何使系统在无人直接干预的情况下，通过控制装置使被控对象的参数或状态自动按照预定规律运行的学科。单位脉冲函数在此领域中扮演着重要的角色，它是一种数学工具，常用于信号处理和控制系统分析。 1. 单位脉冲函数在自动控制中的应用 单位脉冲函数通常表示为δ(t)，它是一个在t=0时刻具有无限大值，而其他时间点值为0的函数。在控制系统中，单位脉冲函数常用于描述瞬间的输入信号或扰动，比如在系统模型中表示瞬时的阶跃响应。通过单位脉冲函数，可以分析系统对突发性输入的动态响应。 2. 自动控制系统的基本组成 一个典型的自动控制系统包括控制器、被控对象、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。每个组件都有特定的功能： - 测量元件负责检测被控对象的关键参数（被控量）； - 给定元件设定期望的输出（给定值）； - 比较元件比较实际输出与给定值，产生偏差信号； - 放大元件放大偏差信号，驱动执行元件； - 执行元件根据放大后的信号改变被控对象的状态； - 校正元件用于改善系统性能，例如通过反馈或补偿来稳定系统。 3. 控制系统的组成元素 - 输入信号：控制系统的初始指令或扰动； - 输出信号：系统的实际响应； - 扰动信号：对系统造成影响的外部变量； - 反馈信号：与期望输出的差异，用于控制算法的调整； - 误差信号：比较元件产生的信号，表示系统实际状态与期望状态的差距； - 控制信号：由放大元件生成，用于驱动执行元件。 4. 控制方式 根据控制信号的来源，控制系统可以分为开环控制和闭环控制（反馈控制）。其中，反馈控制是通过比较输出与期望值，将误差信号反馈回系统，以修正控制行为，从而提高系统的稳定性和精度。 自动控制理论的深入学习包括线性系统理论、非线性系统、稳定性分析、控制设计方法等。王孝武和方敏教授的课件，结合胡寿松、绪方胜彦和孙虎章等专家的著作，为学习者提供了全面而深入的学习资源，帮助理解和掌握自动控制的核心概念和应用技术。