《自控》学习笔记一——自动控制的一般概念（一）

引言

自动控制理论发展简史

1. 经典控制理论 （19世纪初-20世纪50年代）
2. 现代控制理论 （20世纪60年代-）
3. 智能控制理论 （20世纪70年代-）
   其中经典控制理论以时域法、复域法以及频域法为基础；现代控制理论以线性系统、最优控制、最佳估计以及系统辨识为主；智能控制理论以专家系统、模糊控制、神经网络为主。

自动控制概念

自动控制理论是研究自动控制系统组成，进行系统分析设计的一般性理论，是研究自动控制过程共同规律的技术学科。

自动控制是指在无人直接参与的情况下，利用控制装置，使工作机械、或生产过程（被控对象）的某一物理量（被控量）按预定的规律（给定量）运行。

基本控制方式

开环控制

指无反馈信息的系统控制方式。

闭环控制

指作为被控的输出量以一定方式返回到作为控制的输入端，并对输入端施加控制影响的一种控制关系。带有反馈信息的系统控制方式。

复合控制

由两个及两个以上简单控制系统组合起来的控制一个或同时控制多个参数的控制系统。复合控制的目的是使系统既具有开环控制系统的稳定性，又具有闭环控制系统的精度。

控制系统示例

炉温控制系统

加热炉的温度按给定温度变化。
被控对象：加热炉
被控量：炉内温度
给定量：给定温度（给定电位计电位）
炉温控制系统方框图：

函数记录仪

笔的移动距离按输入函数电位变化。
被控对象：笔
被控量：移动距离
给定量：输入函数电位
函数记录仪方框图：

负反馈原理

将系统的输出信号引回输入端，与输入信号相比较，利用所得的偏差信号进行控制，达到最小偏差、消除偏差的目的。
负反馈构成闭环控制系统的核心。
具有系统内部存在反馈，信号流动构成闭回路以及偏差起调节作用的特点。

控制系统的组成

其中，测量元件相当于人的眼睛，比较元件相当于人的大脑，执行机构相当于人的胳膊。

控制系统组成方框图

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