王孝武、方敏讲解：自动控制原理半对数坐标详解

半对数直角坐标在自动控制原理的教学和研究中是一种常用的工具，它在课程《自动控制理论》——王孝武、方敏和葛锁良合著的教材中占有重要地位，该教材由机械工业出版社于2010年6月出版。本书旨在介绍和理解自动控制的基本概念和技术，包括自动控制的定义和历史背景，如J. Watt的离心式调速器在1788年的应用，标志着工业过程自动化的重要一步。 自动控制系统的核心要素包括控制器、被控对象以及它们之间的相互作用。控制器负责接收输入信号（如给定值），通过比较元件和放大元件处理偏差信号，然后通过执行元件作用于被控对象，以实现被控量按照预设的规律变化。测量元件用于检测被控量和其他关键参数，给定元件提供期望的输入，而校正元件则用来优化系统的性能。 在系统结构上，自动控制系统通常包含前向通道和反馈通道，前者是从输入到输出的路径，后者是从输出返回到比较元件的路径，以形成闭环控制。输入信号、输出信号、扰动信号以及反馈信号等概念是理解和分析系统动态的基础。控制系统可以依据控制信号的来源分为开环控制、闭环控制和复合控制，其中开环控制没有反馈环节，闭环控制则包含反馈环节以减小误差，复合控制则是两者的结合。 图示的自动控制系统原理框图直观地展示了这些组件如何协同工作，帮助学生更好地理解控制理论的实际应用。通过半对数坐标图，可以展示被控量随时间或输入的变化趋势，这对于分析系统的稳定性、响应时间和动态特性非常重要。 这门课程不仅教授理论知识，还强调了实践应用，如蒸汽机速度控制的历史案例，让学生了解自动控制技术的发展历程，并掌握如何设计和分析现代控制系统。平兆武老师作为主讲，可能在教学过程中会深入讲解这些内容，使学生能够熟练掌握自动控制原理的相关技能。