学习重点

  • 了解自动控制系统的基本结构和特点及其工作原理；
  • 了解闭环控制系统的组成和基本环节；
  • 掌握反馈控制系统的基本要求及反馈控制系统的作用；
  • 学会分析自动控制系统的类型及本质特征。

自动控制原理课程的性质和特点

自动控制是一门技术学科，从方法论的角度来研究控制系统的建立、分析与设计，《自动控制原理》是本学科的技术基础课。

与其他课程的关系

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开环控制系统和闭环控制系统

自动控制

自动控制是在没有人的直接干预下，利用物理装置对生产设备和工艺过程进行合理的控制，使被控制的物理量保持恒定，或者按照一定的规律变化，例如矿井提升机的速度控制、轧钢厂加热炉温度的控制等等。

自动控制系统

自动控制系统是为实现某一控制目标所需要的所有物理部件的有机组合体。

开环控制系统

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开环控制

只有输入量对输出量产生控制作用，输出量不参与对系统的控制。

开环控制特点

  • 输入控制输出－输入和输出之间存在对应关系；
  • 信号传递时单方向的－输出不参与控制；
  • 系统没有抗干扰能力。

闭环控制系统

人工闭环控制

6eD0CF.png图片来源于mooc

自动闭环控制

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闭环控制（反馈控制、偏差控制）

把输出量的一部分检测出来，反馈到输入端，与给定信号进行比较，产生偏差，此偏差经过控制器产生
控制作用，使输出量按照要求的规律变化。反馈信号与给定信号极性相反为负反馈，反之为正反馈。

闭环控制特点

  • 输入控制输出－输入和输出之间存在对应关系；
  • 信号传递是双方向的－输出参与控制；
  • 检测与纠正偏差－具有抗干扰能力。

闭环控制系统中的基本术语

  • 被控对象:要求实现自动控制的机器、设备或生产过程。

  • 被控量或输出量:指被控对象中要求保持给定值、或按给定规律

  • 控制量:使系统输出量达到应达到的数值（例如与要求的炉温对应的电压）。

  • 扰动量:破坏系统输入量和输出量之间预定规律的信号。

  • 反馈量

  • 偏差量

  • 前向通道或正向通道

  • 反馈通道或反向通道

  • 实际输出

  • 理想输出

    闭环控制系统是《自动控制原理》研究的重点。(因为开环不好用，经常达不到要求)

END